"El mecanismo real por el cual los rayos se inician y propagan sigue siendo un misterio. La observación de los rayos ascendentes desde estructuras altas como la torre Säntis hace posible correlacionar las mediciones de rayos X con otras cantidades medidas simultáneamente, como observaciones por vídeo de alta velocidad y mediciones eléctricas. corrientes."

Una oportunidad única de observación

Quizás no sea sorprendente que las novedosas observaciones se hayan realizado en Suiza, ya que la torre Säntis ofrece unas condiciones de medición ideales y únicas. La torre de 124 metros está situada en lo alto de un alto pico de los Alpes de Appenzell, lo que la convierte en un objetivo privilegiado para los rayos. Hay una línea de visión clara desde los picos vecinos y las amplias instalaciones de investigación están repletas de cámaras de alta velocidad, detectores de rayos X, sensores de campo eléctrico y dispositivos de medición de corriente.

Fundamentalmente, la velocidad y la sensibilidad de este equipo permitieron al equipo ver una diferencia entre los pasos del líder negativo que emitían rayos X y los que no, lo que respalda una teoría de la formación de rayos conocida como modelo de electrones fríos desbocados. En pocas palabras, la asociación de los rayos X con cambios muy rápidos del campo eléctrico apoyó la teoría de que los aumentos repentinos en el campo eléctrico del aire hacen que los electrones ambientales "se escapen" y se conviertan en plasma:el rayo.

"Como físico, me gusta poder comprender la teoría detrás de las observaciones, pero esta información también es importante para comprender los rayos desde una perspectiva de ingeniería:cada vez se construyen más estructuras a gran altitud, como turbinas eólicas y aviones, a partir de materiales compuestos. Estos materiales son menos conductores que metales como el aluminio, por lo que se calientan más, lo que los hace vulnerables a los daños causados ​​por los rayos desde arriba", dice Oregel-Chaumont.

Las observaciones en Säntis, que recibe más de 100 rayos cada año, continúan. A continuación, los científicos planean añadir un sensor de microondas al arsenal de equipos de la torre; Esto podría ayudar a determinar si el modelo de fuga de frío también se aplica a los rayos que caen, ya que, a diferencia de los rayos X, las microondas se pueden medir desde las nubes.

Más información: Toma Oregel-Chaumont et al, Observaciones directas de rayos X producidos por rayos positivos hacia arriba, Scientific Reports (2024). DOI:10.1038/s41598-024-58520-x

Información de la revista: Informes científicos

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