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Un rayo ascendente impacta a la comunidad científica

¿Sabías que los rayos también se propagan hacia el espacio? Conoce el último estudio que revela su estructura eléctrica. En 2018 hubo un ejemplar que salió de lo común y que hoy nos ayuda a comprender más sobre ellos.

Rayo ascendente, Gemini, Hawai
La apariencia de los rayos ascendentes va desde suaves "pulsos" de luz hasta enormes estructuras (conos) que alcanzan la ionósfera (capa cargada de iones donde se forman las auroras boreales). Fuente: Observatorio Internacional Gemini en Mauna Kea, Hawái.

Parece de fantasía, pero realmente ocurre. De vez en cuando, un rayo sale por la parte superior de una tormenta eléctrica para conectarse con el borde inferior del espacio. Así es como se forma un chorro gigastesco, cuyo respaldo científico fue publicado en la Revista Science Advances recientemente.


Las descargas eléctricas ascendentes, originadas desde una tormenta eléctrica, pueden adoptar diversas formas y características.

Principalmente, las descargas eléctricas ascendentes se clasifican según la máxima altitud que alcanzan en la atmósfera. Podemos encontrar breves "pulsos" de luz que se observan cercanas a la parte superior de la nube; también, "conos" difusos de luz azul que son capaces de alcanzar los 40 km de altitud; o inclusive, grandes "conos" arborescentes como estructuras que llegan hasta la ionósfera inferior (capa atmosférica cargada de iones).

Rayo ascendente, chorro gigante
Imagen satelital del espectro infrarrojo. La ubicación del chorro gigantesco ocurrido el día 14 de mayo de 2018 se indica con una cruz negra. El cuadro negro muestra el chorro (rayo) completamente desarrollado. Eje vertical corresponde a la latitud en grados norte. Fuente: Boggs et al. 2022.

Estos fenómenos son parte de la familia más grande de descargas eléctricas en la atmósfera superior, conocidos como Eventos Luminosos Transitorios (ELT). De todos los ELT, los chorros gigantes son extremadamente raros y los más espectaculares, ya que acoplan directamente la atmósfera superior con la inferior.

Se ha observado que gran parte de estos chorros gigantes se originan en ambientes marítimos tropicales, es decir, sobre el océano y en latitudes cercanas al ecuador geográfico; y sobre todo durante la temporada de huracanes, cuando las temperaturas de la superficie del océano son cálidas.

El evento que impulsó este estudio

El gigantesco chorro tuvo lugar el 14 de mayo de 2018 en el suroeste de Oklahoma. El sistema de tormenta principal, que produjo el chorro gigante, fue inusual en comparación con la mayoría de los eventos registrados con anterioridad.

Se desarrolló durante la primavera del hemisferio norte, por lo que no estaba asociado con un ambiente tropical. Además, apareció ubicado a una latitud media, en torno a los 35° norte.

región, carga positiva, carga negativa
Comparación entre la zona cubierta por la carga negativa media (izquierda) y la carga positiva superior (derecha). Eje vertical indica la proyección latitudinal. Fuente: Boggs et al. 2022.

La estructura eléctrica de la tormenta principal se caracterizó por una región de carga negativa media (-) con una expansión horizontal considerable. También, se observó una región de carga positiva superior (+) más estrecha y localizada. La extensión horizontal de la región de carga positiva se extendió entre 3 y 6 km, mientras que la superficie abarcada por la carga negativa fue de, aproximadamente, 50 km.

Por ende, la estructura de carga positiva superior sobre la negativa media es consistente con que el evento sea de polaridad negativa (-). ¿Qué significa esto? que la carga negativa se transfirió hacia arriba con dirección a la ionósfera.

Una de las principales conclusiones expuestas en la investigación es que la estructura de carga dipolar (negativa y positiva) es, probablemente, lo que impulsa a que se generen chorros gigantes ascendentes. Sumado a ello, pueden producirse en diferentes entornos y etapas de una tormenta eléctrica.