Un equipo científico internacional propone un modelo unificado que describe el inicio de los rayos y TGFs mediante un mecanismo de retroalimentación fotoeléctrica, con importantes implicancias para la física atmosférica.
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La física atmosférica acaba de dar un paso crucial en la comprensión de fenómenos eléctricos extremos como los rayos y los destellos de rayos gamma terrestres (TGFs). Estos últimos son breves pero intensos estallidos de radiación gamma que se producen en la atmósfera durante tormentas eléctricas, y cuyo origen seguía siendo un misterio hasta ahora. Un estudio publicado recientemente en el Journal of Geophysical Research: Atmospheres, liderado por el físico Victor P. Pasko de la Universidad Estatal de Pensilvania, propone una explicación revolucionaria: la retroalimentación fotoeléctrica.
Este nuevo modelo unificado explica que, durante una tormenta, los campos eléctricos intensos aceleran electrones que, al colisionar con moléculas de aire, generan rayos gamma. Parte de esa radiación gamma interactúa con el aire gracias al efecto fotoeléctrico, liberando nuevos electrones relativistas que, a su vez, alimentan una avalancha electrónica. Este efecto dominó de partículas energéticas explica no solo el inicio de los rayos, sino también las características de los TGFs, incluso cuando no se perciben señales ópticas o de radio.
La teoría fue validada mediante simulaciones computacionales altamente detalladas que incorporan datos obtenidos desde tierra y mediante sensores aéreos. Los modelos logran reproducir diversos fenómenos observados en tormentas eléctricas, como los pulsos de ruptura inicial (IBPs), los eventos bipolares estrechos (NBEs) y los pulsos energéticos en nube (EIPs). Aunque estos pulsos varían en intensidad y visibilidad, el nuevo estudio demuestra que todos responden al mismo proceso físico.
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El avance es significativo para la meteorología y la comprensión de procesos atmosféricos globales. Las leyes de similitud propuestas por los autores permiten extrapolar los resultados a distintas altitudes y condiciones de la atmósfera, lo que abre nuevas posibilidades para predecir fenómenos eléctricos extremos en diferentes regiones del planeta.
Además, esta nueva perspectiva permite estudiar cómo la radiación de alta energía generada en tormentas puede afectar procesos de ionización en la atmósfera superior y su posible impacto en la química atmosférica global. La teoría de la retroalimentación fotoeléctrica no solo resuelve preguntas fundamentales sobre los rayos y TGFs, sino que también establece las bases para una nueva etapa de investigación climática y planetaria.
Fuente: Infobae
Foto: Archivo
