Un rayo y una sorpresa sísmica

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Una tarde tormentosa en Alemania revela los secretos de un rayo en un experimento sísmico. Lo esencial:

• Un sismógrafo en Bensberg, Alemania, registró un rayo que golpeó  a un árbol próximo y la explosión del árbol.
• El árbol estalló  probablemente debido a la energía del rayo que calentó el agua y la savia en el tronco y que la pasó a  vapor.
• Un cuarto punto en la señal sísmica corresponde a la presión del aire de la explosión del árbol.

Un rayo golpea a un árbol en Alemania y le causa graves daños. Las señales de la descarga y la explosión del árbol fueron detectadas por sismógrafo cercano. Fuente: Klaus-G. Hinzen

Mientras  unas nubes  oscuras se desarrollaban al oeste de Alemania en una tarde de julio del año pasado, Klaus-G. Hinzen, sismólogo en la universidad de Colonia en Alemania, sabía que una  gran tormenta se estaba generando. Él miraba desde la ventana del observatorio universitario en Bensberg, una pequeña ciudad  a las afueras de Colonia, cuando un rayo pegó en un árbol de un hotel próximo. En menos de un minuto, la descarga en el árbol al lado del laboratorio  dio un giro a esa tarde tempestuosa con un experimento sísmico raro. "La experiencia principal que los sismólogos tenemos con los rayos es muy mala, porque causan a menudo muchos daños en el equipo. Pero el equipo no falló esta vez, " Hinzen dijo a  Our AmazingPlanet. "Es un caso raro  que tengamos la señal de un rayo así de cercano y tener un registro de él completo.

Anatomía de un rayo

Cuando la descarga  pegó en el árbol, un  álamo grande,  que  se situaba a 53 metros del laboratorio,  con  sismógrafos especiales y un tipo de acelerómetro  registraron los efectos del rayo en  los movimientos de la tierra  que duró cerca de una décima de  segundo. La estación de movimiento detectó otro punto, una fracción segundo más tarde, que Hinzen interpretó como el rayo que acompañó al relámpago. Entonces el árbol de 20 metros estalló, dispersando los detritus en un radio de 65 pies, y la estación registró un tercer sistema de sacudidas de la tierra. "Pensamos que la corriente que atravesaba el árbol calentó la savia en el tronco tan rápidamente que la transformó en  vapor, " Hinzen dijo. " Esto aplicó la suficiente  presión en el tronco del árbol  que básicamente explotó."

La cuarta y final señal sísmica vino dos décimas de segundo  más adelante, cuando la onda de alta presión del estallido arbóreo sacudió la estación de medida. Esta onda se había movido más lentamente que la onda de tierra de la explosión, Hinzen explicó, porque viajaba a través del aire en vez de la roca. En conjunto, desde la caída del relámpago  hasta la explosión del árbol, el incidente duró menos de la mitad del segundo. Un rayo afortunado Hinzen pudo detectar la señal de corta duración porque la estación sísmica podía tomar medidas y lecturas a 250 medidas por segundo. "Las señales del rayo fueron muy diferentes en un sismómetro porque la señal total que vemos es muy corta comparada al movimiento de tierra que se vería de un terremoto verdadero, " Hinzen dijo. " Antes de esto, no habría pensado que podríamos resolver estas señales tan rápidas”.Otro factor importante fue  el sistema avanzado de protección contra rayos en el observatorio, que había sido instalado apenas algunos años antes. Sin él, Hinzen dijo, el relámpago habría quemado el equipo que recogió y almacenó los datos. Considerándolo con un todo, resultó ser un rayo afortunado para Hinzen. Los resultados de Hinzen aparecerán en la revista Seismological Research Letters.