¡Grieta! Los rayos son brillantes y fuertes, lo suficientemente violentos como para sacudir tus huesos e iluminar el cielo. Ahora, un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Colorado Boulder sugiere que estos poderosos eventos también pueden alterar la química de la atmósfera terrestre, incluso afectando la importantísima capa de ozono de la Tierra.

Los resultados, publicado en el Journal of Geophysical Research:Atmósferas , arrojar nueva luz sobre lo que significa vivir en un planeta plagado de rayos.

"Tienes alrededor de 1, 800 tormentas eléctricas activas en todo el mundo en un momento dado, generando unos 50 destellos por segundo, "dijo Robert Marshall, coautor del nuevo estudio y profesor asistente en el Departamento de Ciencias de la Ingeniería Aeroespacial de Ann y H.J. Smead.

Todo ese destello puede tener un impacto más amplio en la atmósfera de lo que los científicos pensaban, él dijo.

La investigación se basa en un fenómeno complicado llamado precipitación de electrones inducida por rayos, o LEP. Siempre que caiga un rayo, Marshall explicó, el rayo dispara un pulso de energía electromagnética que puede extenderse por toda la Tierra y en el espacio. Allí, esa energía interactúa con los cinturones de radiación que rodean nuestro planeta, el traqueteo suelta algunos de los electrones atrapados en el interior, que luego llueven hacia la Tierra.

Imagínelo como sacudir la rama de un árbol para quitar la nieve mojada.

En su nuevo estudio, él y sus colegas rastrearon las consecuencias de tres tormentas eléctricas durante la última década que se extendieron desde Nebraska hasta el Caribe. Según sus cálculos, estas tormentas individuales pueden haber desencadenado una reacción química en cadena en la atmósfera que provocó que la capa de ozono se encogiera en ciertos lugares hasta en un 5%, una pérdida que podría durar hasta 12 horas.

Los humanos han vivido con los rayos durante mucho tiempo, por lo que esas fluctuaciones en el ozono probablemente no amenacen la seguridad de las personas. Pero, Marshall dijo, Los hallazgos del equipo insinúan que, cuando se extienden por docenas de tormentas todas a la vez, los rayos podrían tener una influencia sorprendentemente grande en lo que sucede en el aire sobre nuestras cabezas. Los investigadores esperan estudiar qué tan grande será la siguiente influencia global.

"Un solo rayo tiene un impacto menor en la atmósfera, ", Dijo Marshall." Pero sobre miles de rayos, puede ser mucho más significativo. Aún no lo sabemos ".

Relámpagos

También puede ser algo digno de contemplar. En octubre de 2015, por ejemplo, El huracán Patricia tocó tierra en Texas y México. La tormenta trajo algo de lluvia e inundaciones a la región, sin mencionar más de 33, 000 rayos caen en el lapso de solo dos horas y media.

En su última investigación, Marshall y sus colegas utilizaron simulaciones por computadora detalladas para seguir lo que sucedió en la atmósfera después de ese evento salvaje, además de una tormenta similar en el Caribe en mayo de 2017 y una más que agitó los cielos sobre Nebraska en agosto de 2013.

"Estas tormentas están provocando la eliminación de electrones de los cinturones de radiación, ", Dijo Marshall." Descarga energía a la atmósfera, y nos preguntamos qué le está haciendo esa entrada de energía a la atmósfera ".

Esto es lo que sucedió:a medida que avanzaban las tormentas, la energía de los electrones que caía sobre la Tierra comenzó a reaccionar con gases en lo alto de la atmósfera terrestre, aproximadamente de 30 a 70 millas sobre la superficie. Concentraciones de ciertas moléculas en el aire, incluyendo óxidos de hidrógeno y óxidos de nitrógeno, se disparó casi de una vez. Oxido de nitrógeno, por ejemplo, aumentado hasta en un 150%.

En su propia, estos gases no pueden hacer mucho daño. Pero, Marshall dijo, pueden mezclarse más profundamente en la atmósfera, eventualmente alcanzando la capa de ozono, un límite importante que se encuentra a menos de 20 millas sobre el suelo y ayuda a proteger la vida de la radiación del sol.

"El aumento de óxidos de nitrógeno puede durar 24 horas o más, y esos gases descenderán lentamente en altitud donde pueden destruir el ozono, Marshall dijo.

El equipo no espera que la destrucción se extienda lejos del área justo encima de la tormenta, creando un parche delgado de corta duración en la capa de ozono. Pero la pérdida de ozono es comparable a lo que los científicos han observado durante otras perturbaciones atmosféricas importantes, incluidas las auroras, o auroras boreales, que hacen que el cielo brille en latitudes elevadas.

Avanzando, Marshall y sus colegas tienen la intención de vigilar esas noches oscuras y tormentosas.

"En este estudio, estamos analizando el efecto de tormentas individuales, ", dijo." El siguiente paso es decir lo que es global, efecto acumulativo de la iluminación en la atmósfera superior ".