A diferencia de los rayos tradicionales que vemos desde el suelo, los chorros azules se disparan hacia arriba desde la parte superior de las tormentas hacia el borde del espacio.
En los últimos años, las cámaras y los sensores de la Estación Espacial Internacional (ISS) han ayudado a los científicos a caracterizar los chorros azules, los destellos azules y otros espectáculos de luz natural producidos en la cima de las tormentas eléctricas. Los científicos quieren saber con qué frecuencia ocurren, las condiciones que los producen y cómo podrían afectar la atmósfera de la Tierra.
Estas violentas descargas generan destellos luminosos que conocemos como “relámpagos”, visibles en las imágenes de color blanco azulado. Cada segundo, se generan 50 relámpagos sobre la superficie del planeta, o lo que es lo mismo, 4 millones de chispazos al día.
Un equipo de investigadores que trabaja con datos recopilados por el Incoherent Scatter Radar (ISR) en el Observatorio de Arecibo, satélites y detectores de rayos en Puerto Rico ha examinado por primera vez los impactos simultáneos de tormentas y erupciones solares en la región D ionosférica (a menudo referida como el borde del espacio).
En el primer análisis de este tipo, el equipo determinó que las erupciones solares y los rayos de las tormentas desencadenan cambios únicos en ese borde del espacio, que se utiliza para comunicaciones de largo alcance, como el GPS que se encuentra en vehículos y aviones.
El trabajo, dirigido por la profesora asistente de física de New Mexico Tech, Caitano L. da Silva, se publicó recientemente en la revista Scientific Reports, una revista del Nature Publishing Group.
«Estos son resultados realmente emocionantes«, dice da Silva. «Una de las cosas clave que mostramos en el artículo es que las firmas impulsadas por rayos y llamaradas solares son completamente diferentes. La primera tiende a crear reducciones de densidad de electrones, mientras que la segunda mejora (o ionización)«.
Si bien el radar utilizado en el estudio ya no está disponible debido al colapso del telescopio en diciembre de 2020, los científicos creen que los datos que recopilaron y otros datos históricos de AO serán fundamentales para avanzar en este trabajo.
«Este estudio ayuda a enfatizar que, para comprender completamente el acoplamiento de las regiones atmosféricas, la entrada de energía desde abajo (de las tormentas eléctricas) a la ionosfera inferior debe contabilizarse adecuadamente«, dice da Silva. «La gran cantidad de datos recopilados a lo largo de los años será una herramienta transformadora para cuantificar los efectos de los rayos en la ionosfera inferior«.Una mejor comprensión del impacto en la ionosfera de la Tierra ayudará a mejorar las comunicaciones.
Da Silva trabajó con un equipo de investigadores en el Observatorio de Arecibo (AO) en Puerto Rico, una instalación de la Fundación Nacional de Ciencias administrada por la Universidad de Florida Central bajo un acuerdo cooperativo.
Los coautores son la científica sénior de AO Pedrina Terra, la subdirectora de operaciones científicas Christiano GM Brum y Sophia D. Salazar, una estudiante de NMT que pasó su verano de 2019 en la AO como parte de la experiencia universitaria de investigación respaldada por la NSF. Salazar completó el análisis inicial de los datos como parte de su pasantía con la supervisión de científicos superiores.
«El Observatorio de Arecibo es sin duda una de las mejores experiencias que he tenido hasta ahora«, dice el joven de 21 años. «El apoyo y el aliento brindados por el personal de AO y los estudiantes de REU hicieron que la experiencia de investigación fuera todo lo que fue. Hubo muchas oportunidades para establecer contactos con científicos de AO de todo el mundo, muchos de los cuales probablemente nunca hubiera conocido sin el AO REU «.
«Otro resultado notable de este trabajo es que por primera vez se presenta un mapeo de la ocurrencia espacial y estacional de los rayos sobre la región del archipiélago de Puerto Rico«, dice Brum. «También fue intrigante la detección de un punto de actividad de iluminación concentrado en la parte occidental de la Cordillera Central de Puerto Rico«.