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¿Qué tan grande puede llegar a ser un rayo?

El 22 de octubre de 2017, las nubes de tormenta que se acumularon sobre el centro de los Estados Unidos lanzaron un relámpago tan grande que iluminó los cielos de Texas, Oklahoma y Kansas. Se extendió horizontalmente por más de 500 kilómetros 310 millas en estos tres estados, la sacudida no tuvo precedentes que un grupo de investigadores escribió a estudio sobre esto, describiéndolo como un "megaflash": fue uno de los relámpagos más largos jamás registrados.

Por lo general, los relámpagos regulares miden entre solo 0,6 millas y 20 millas 1 y 20 km de longitud. Pero como han revelado técnicas de mapeo cada vez más sofisticadas, algunos rayos verdaderamente colosales crepitan sobre nuestras cabezas. Estos descubrimientos recientes plantean una pregunta interesante: ¿Qué tan grande puede llegar a ser un rayo? ¿Y deberíamos estar preocupados por estos pesos pesados ​​atmosféricos?

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Los rayos surgen en las nubes de tormenta cuando se desarrolla una carga positiva fuerte en una región de la nube y una carga negativa fuerte en otra, creando fuerzas eléctricas entre ellas. "Un rayo se inicia en una región donde las fuerzas eléctricas son extremadamente fuertes. Se vuelven lo suficientemente fuertes como para que elel aire ya no puede soportar la fuerza eléctrica y se descompone ", dijo Don MacGorman, físico e investigador principal de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica NOAA, y autor del artículo sobre el megaflash de 2017.

Eso significa que a medida que la fuerza eléctrica crece, descompone el poder aislante del aire, que generalmente mantiene las áreas de carga diferente separadas entre sí. Los investigadores creen que esto ocurre porque la acumulación de fuerza eléctrica excesiva comienza a acelerar los electrones libres enel aire - los que no están unidos a un átomo o una molécula, que a su vez expulsa a otros electrones de sus átomos y moléculas, explicó MacGorman. Esto continúa, acelerando cada vez más electrones: "Los científicos llaman a este proceso una avalancha de electrones, y es lo que queremos decir cuando decimos que el airese descompone ", dijo MacGorman a Rhythm89.

Esto eventualmente crea un canal muy caliente en el aire que actúa como un cable, cuyos extremos crecen hacia las cargas positivas y negativas que causaron la ruptura. El canal en crecimiento eventualmente conecta las cargas positivas y negativas, y cuando lo hace,desencadena lo inmenso corriente eléctrica lo conocemos como un relámpago.

"Piense en ello como una chispa gigante que ha crecido a través de la nube", dijo MacGorman.

A veces, la región inferior de una nube, que generalmente contiene carga positiva, no tiene suficiente carga por sí sola para detener el canal. Entonces, el rayo continúa creciendo, extendiéndose hacia abajo hacia el suelo. Mientras lo hace, atrae una chispa hacia arriba desde el suelo para encontrarla, lo que desencadena un relámpago con enormes corrientes eléctricas que transportan parte de la carga de la tormenta al suelo. Estas nubes-Los canales a tierra son lo que la mayoría de nosotros imaginamos cuando pensamos en un rayo; esas bifurcaciones vívidas que golpean la Tierra.

¿Pero qué factores limitan el tamaño de estos pernos masivos?

Los investigadores han estado tratando de responder esta pregunta durante décadas. Verticalmente, la extensión de un destello está limitada por la altura de una nube de tormenta, o la distancia desde el suelo hasta su pináculo, que es de aproximadamente 12 millas 20 km ensu nivel más alto. Pero horizontalmente, un extenso sistema de nube ofrece mucho más espacio para jugar.

En 1956, un meteorólogo llamado Myron Ligda demostró esto cuando usó un radar para detectar el relámpago más largo que alguien haya registrado en ese momento: un rayo que se extendió por 60 millas 100 km.

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Luego, en 2007, los investigadores rompieron el récord al identificar un destello sobre el estado de Oklahoma que medía 200 millas 321 km de largo. El estudio reciente de MacGorman y sus colegas eliminó ese número del parque. La luz emitida por esteEl destello fue tan fuerte que iluminó un área de tierra de 26,000 millas cuadradas 67,845 kilómetros cuadrados, calcularon los investigadores. Pero incluso ese destello ahora ha sido superado: otro reciente estudio en la revista JGR Atmospheres describió un destello que abarca 418 millas 673 km.

Tales megaflashes son raros. Pero ahora que tenemos la tecnología para detectarlos, los encontramos con más frecuencia. En lugar de depender solo de sistemas terrestres que utilizan antenas y radares para detectar rayos, los expertos han comenzado a observarlos desdeun punto de vista muy diferente: los satélites. Los dos flashes recientes que batieron récords se midieron utilizando una tecnología llamada a Mapeador de rayos geoestacionario , un sensor que está presente en dos satélites que orbitan la Tierra, que proporciona una imagen expansiva de los sistemas de tormentas a continuación.

"Ese sistema responde a la luz emitida desde la cima de una nube, por lo que vemos la luz de los relámpagos y luego podemos mapearla, prácticamente en todo este hemisferio", dijo MacGorman.

Combinado con datos de un sistema terrestre llamado matriz de mapeo de rayos , estos datos satelitales visuales de alta resolución pintaron una imagen de la enorme extensión del relámpago en octubre de 2017.

Sin embargo, todavía no sabemos exactamente cómo crecen durante tanto tiempo estas enormes iluminaciones eléctricas. Los investigadores creen que el tamaño de las nubes es un factor, porque cuanto más grande es el sistema de nubes, más posibilidades hay de que se produzcan relámpagos en su interior.También se requieren, agrega MacGorman, ciertos "procesos de mesoescala: flujos de viento a gran escala que permiten que el sistema esté unido para persistir durante mucho tiempo".

Entonces, con el escenario preparado por estas nubes monstruosas, ¿qué está sucediendo realmente dentro de ellas? "Estos megadestellos parecen ser como una secuencia continua de descargas en una sucesión muy cercana", dijo Christopher Emersic, un investigador que estudia la electrificación de tormentas eléctricas en la Universidad.de Manchester, en el Reino Unido.

Él plantea la hipótesis de que si un sistema de nubes está muy cargado en un área grande, una serie de descargas pueden propagarse a través de él como una línea de fichas de dominó que caen. "Si las fichas de dominó se colocan sin un espacio demasiado grande, una activa otra en ununa gran serie de caídas. De lo contrario, 'falla' y, en este caso, solo obtendrá un evento de rayo espacial más pequeño en lugar de un megaflash ", dijo Emersic a Rhythm89.

Cuanto más grande es la nube principal, más oportunidades hay de que la descarga continúe propagándose. "Por lo tanto, los megaflashes podrían, en principio, ser tan grandes como la nube principal, si la estructura de carga fuera propicia", dijo Emersic.

Eso también significa que es probable que haya destellos mucho más grandes de los que ya hemos visto. "Las tormentas pueden ser más grandes que [las que hemos medido]", dijo MacGorman.

En otras palabras, todavía no sabemos exactamente qué tan grande podría ser el rayo más grande.

A pesar de la imagen apocalíptica que pintan, los megadestellos no son necesariamente más peligrosos que los relámpagos normales: "Un destello espacialmente extenso no significa necesariamente que transporta más energía", explicó Emersic.

Dicho esto, debido a que los sistemas de nube de los que se originan son tan vastos, los ataques de megaflash pueden ser difíciles de predecir.

"Tales eventos a menudo pueden conducir a impactos en el suelo lejos de la actividad principal del rayo en el núcleo convectivo", dijo Emersic. Alguien en el suelo podría pensar que la tormenta ha pasado, pero ser sorprendido por uno de estos rayos espacialmente extensosdescargas aparentemente de ninguna parte. "

También es posible que en un mundo que se calienta, podría haber un aumento en los tipos de tormentas que dan lugar a megaflashes, dijo Emersic. "Y así indirectamente, eso puede hacer que las condiciones sean más probables, aumentando así su frecuencia".

Por ahora, sin embargo, los megaflashes no son tan comunes: MacGorman estima que representan solo alrededor del 1% de los relámpagos en general. Sin embargo, investigadores como él seguirán cazando, y sin duda descubriendo, gigantes aún más grandes para nosotros.maravillarse ante.

Publicado originalmente el Ritmo89 .