Las tormentas eléctricas, fenómenos de la naturaleza que a menudo contemplamos con asombro, resultan ser auténticas 'clases maestras' de física. A pesar de que los científicos ya conocen desde hace tiempo cómo se forman estas tempestades, hay aspectos que permanecen en la penumbra. Un detalle intrigante que se investiga ahora es la pregunta: ¿con qué frecuencia se genera radiación gamma durante estos eventos climáticos tan espectaculares?

Para arrojar luz sobre este tema, un equipo de investigadores llevó a cabo una serie de vuelos utilizando un avión-laboratorio de la NASA, conocido como ER-2, que tuvo su origen como aeronave espía. Esta impresionante máquina puede alcanzar altitudes de hasta 20 kilómetros, superando la altura alcanzada por los aviones comerciales y permitiendo que los científicos estudien los fenómenos desde justo encima de las tormentas.

Durante el verano de 2023, el equipo realizó diez vuelos en el Golfo de México, América Central y el Caribe. Sus hallazgos fueron sorprendentes: la gran mayoría de las tormentas eléctricas revisadas producen partículas de radiación gamma. "El ER-2 ha demostrado ser la plataforma ideal para observar rayos gamma en nubes tormentosas. Desde 20 kilómetros de altura, podemos estar tan cerca como sea posible a la fuente de radiación gamma", comentó Nikolai Østgaard, profesor de física espacial en la Universidad de Bergen, Noruega, quien lidera el estudio.

Steve Cummer, profesor de ingeniería en la Universidad de Duke y coautor de la investigación, añadió que los fenómenos de las tormentas eléctricas son más complejos de lo que se imaginaba. Resumiendo sus resultados, explicó: "Prácticamente todas las grandes tormentas eléctricas producen rayos gamma de diferentes formas durante todo el día."

Los resultados de la investigación han revelado que la radiación gamma generada durante estos episodios es no solo mucho más común de lo que se había pensado, sino también variada y compleja. "Es posible que estos fenómenos ocurran en latitudes más altas, como en España, aunque con menor frecuencia", aclaró Østgaard.

El asombroso descubrimiento de los rayos gamma

Desde la década de 1990, los satélites de la NASA dedicados a la detección de partículas de alta energía provenientes de explosiones astronómicas sorprendieron a los científicos al revelar la existencia de estallidos de radiación gamma que se originaban en la Tierra. Un análisis más profundo demostró que estas partículas cargadas emergen durante las tormentas eléctricas.

El estudio detalla cómo, al desarrollarse las tormentas, las corrientes de aire y las gotas de agua generan cargas eléctricas similares a las producidas al frotar un globo contra una camisa. Las partículas con carga positiva ascienden a la parte superior de la tormenta, mientras que las negativas descienden, creando un campo eléctrico monumental, comparable al que resultarían de apilar 100 millones de pilas AA. Este campo eléctrico acelera otras partículas cargadas, como los electrones, provocando colisiones que pueden dar origen a reacciones nucleares y, en consecuencia, generar destellos sorprendentes de rayos gamma y otras formas de radiación.

Sin embargo, hasta ahora, la frecuencia de estos fenómenos había sido un enigma, pues los satélites no pudieron detectarlo adecuadamente. Las investigaciones anteriores realizadas desde el aire ofrecieron resultados dispares, lo que dejó más preguntas que respuestas.

En este contexto, el equipo de investigadores utilizó el histórico avión espía U2, acondicionado para la ciencia, y desarrolló un plan para profundizar en estos misterios. Los vuelos revelaron que la producción de radiación gamma durante tormentas es mucho más común de lo esperado, ofreciendo aún más preguntas sobre la dinámica detrás de estos fenómenos.

¿Riesgos para la Salud?

Con respecto a si la radiación gamma representa un peligro para los pasajeros de aviones que vuelan cerca de las tormentas, Cummer concluye que no hay razón para preocuparse. La radiación emitida es demasiado baja como para causar preocupaciones de salud, a menos de estar muy cerca de su fuente. De hecho, los investigadores coinciden en que los efectos de la turbulencia y los vientos extremos son las verdaderas amenazas al volar cerca de una tormenta.

Finalmente, las conclusiones de esta investigación son esperanzadoras para futuras mejoras en la predicción meteorológica, ofreciendo la posibilidad de alertas tempranas sobre tormentas eléctricas y, con ello, reduciendo sus efectos negativos en la población. ¡Seguiremos atentos a más novedades sobre este fascinante estudio!