Desde la antigüedad, el explendor y poder de los rayos han asustado
y fascinado a la gente. Los antiguos griegos, por ejemplo, asociaban
los rayos con Zeus, su dios más poderoso. Incluso hoy, teniendo una
comprensión mucho mayor de los fenómenos eléctricos que los producen,
hay misterios que persisten. Muchos observadores describen figuras
luminosas que se expanden en el cielo nocturno a gran altura.
Algunas de estas curiosidades se pueden explicar como auroras o nubes
iluminadas de manera extraña, pero otras son más desconcertantes.
Los pilotos de aviones que vuelan en la oscuridad observan de vez en
cuando raros destellos encima de las tormentas eléctricas. Pero la
comunidad científica consideró apócrifos estos fenómenos por mucho
tiempo, hasta 1990, cuando John R. Winckler y sus colegas de la
University of Minnesota capturaron por primera vez uno de esos
enigmáticos fantasmas utilizando una cámara de video. Las imágenes
que tomaron revelaron descargas con configuraciones completamente
nuevas.
El rayo convencional es una gran descarga de electricidad, una
tremenda chispa producida por la naturaleza en las nubes de
tormenta, que puede golpear con una fuerza mortal. No es el tipo
de peligro en el que uno piensa habitualmente al salir de casa,
pero más o menos cien personas mueren cada año en los Estados
Unidos a causa de los rayos, principalmente en el estado de
Florida, el lugar donde hay más tormentas eléctricas. No tengo
estadísticas de Argentina.
Los científicos estiman que a cada momento hay alrededor de
dos mil tormentas eléctricas rugiendo sobre nuestro planeta. Cada
una de esas tormentas lanza centenares de rayos y otros tipos de
descargas de electricidad. En menos de un segundo, los luminosos
canales a través del aire llevan un tropel de electrones que
circulan con furia al conectarse entre sí las tremendas cargas
positivas y negativas que se acumularon en las nubes y en la tierra.
Un rayo promedio transporta una corriente eléctrica pico de unos
30.000 amperes. Las descargas eléctricas más extremas pueden llegar
a tener una intensidad de corriente diez veces mayor. Las que se
producen dentro de las propias nubes por lo general sólo llevan unos pocos miles
de amperes. Un rayo que se descarga a tierra, más familiar para la
gente, puede alcanzar un potencial de 200 millones de voltios.
Este potencial, combinado con el alto amperaje, le da al rayo
suficiente energía como para matar instantáneamente.
Hay una excepción: las descargas esféricas o de bola. Son
extremadamente raras, de modo que existen muy pocos registros fotográficos
de este fenómeno, pero sí se han reportado numerosos testimonios de
encuentros con ellas. No se conocen injurias ni muertes a causa de estas pequeñas
esferas flotantes, que llegan a tener, como máximo, el
tamaño de una pelota de basket. Sí se han denunciado algunos daños
mínimos en casas, cercos, etc. Como pasa con los tornados, la
explicación del mecanismo físico que da origen a las descargas
esféricas continúa eludiendo a los científicos.
Cuando uno se encuentra en una tormenta eléctrica muy grande
hay que evitar los árboles, los lugares altos, alejarse del
agua, como lagunas, arroyos, ríos, incluso piscinas, y si se
tiene objetos metálicos dejarlos y alejarse de ellos, como
bicicletas, palos de golf, etc. Se deben evitar los tendidos de
cables de cualquier tipo: teléfono, electricidad y cercos metálicos.
Incluso si se sabe que hay cables o cañerías por debajo de la
tierra, evitarlos también. Si uno está a campo abierto, es conveniente
buscar el lugar más bajo y ponerse en cuclillas, con la espalda lo
más doblada posible, bajando la cabeza. Al poner los pies
apoyados sobre sus puntas se reduce la corriente que podría
circular por el cuerpo. No conviene acostarse, porque entonces
el área expuesta más grande es la espalda o el pecho y la
corriente pasaría por nuestro corazón.
Estar dentro de un automóvil da cierta seguridad, aunque no es
cien por ciento seguro. Por lo general la electricidad circula por
la carrocería mejor que por el cuerpo de la persona. Las aislación
que puedan ofrecer las cubiertas de caucho no influye en absoluto
como protección cuando cae un rayo.
Un policía de la County Police de Maryland recibió un rayo en
su automóvil. Sufrió un problema de parálisis en sus piernas,
afectado el sistema nervioso, sus nervios o la médula, aunque
posiblemente el daño haya sido en el cerebro, ya que se recobró
haciendo los ejercicios típicos de recuperación que se aplican
después de accidentes cerebrovasculares.
Las descargas que caen sobre cables o cañerías entran a las casas
y una vez que lo hacen no importa sobre qué red haya caído el
rayo: se propaga por todos los cables y caños de la casa.
Si están cayendo rayos se debe evitar usar el teléfono, tocar
los grifos, encender y apagar luces. Hay que alejarse de las paredes,
donde seguramente corren los tendidos y caños.
Aunque parezca increíble, sobrevive el 80% de las personas que
reciben la descarga de un rayo. El treinta por ciento lo recibe de
un teléfono, dentro de sus casa. De los sobrevivientes, el cincuenta
por ciento queda con alguna secuela: problemas psicológicos, como
miedo a las luces y al aire libre, y problemas fisiológicos, como
cataratas, problemas de audición, quemaduras en la piel, pérdidas de
memoria. No es normal que las personas reciban quemaduras importantes
en su piel, ya que en realidad ésta funciona como un escudo,
generando vapor por el intenso calor de la corriente eléctrica, lo que
hace ésta circule por el vapor, que es mejor conductor. Por esta
razón las quemaduras tienen a ser superficiales, como las de
exposición al sol.
Detalles sobre las formas de rayos eléctricos
Las descargas eléctricas que brotan desde las nubes de tormenta
tienen varias formas:
- Descargas bifurcadas: Rayos con canales retorcidos y
ramificaciones. Se pueden ver ominosas descargas desde las nubes
hacia tierra o entre las propias nubes, o incluso dirigiéndose fuera
de los límites superior y laterales de una tormenta. Las descargas
entre nubes son las más comunes, mientras que sólo un veinte por ciento
de ellas caen a tierra. Los rayos que se descargan entre las nubes
y el aire son menos comunes, aunque ocasionalmente se descargan y llegan
hasta 17 kilómetros de distancia de una tormenta. A veces se dan
rayos "renegados" que se descargan desde un cielo azul y limpio,
apareciendo de la nada.
- Rayos planos o en "hoja": La descarga aparece dentro de una
nube o es oculta por nubes cercanas. Los relámpagos pueden iluminar
nubes enteras, haciéndolas visibles a kilómetros de distancia. En este
tipo de rayos el observador suele estar suficientemente cerca como para
oír el trueno que se produce. Los que están más lejos se reportan
como "rayos de calor" o "descargas de calor".
- Descargas de calor: Relámpagos tan alejados del observador que
éste no llega a oír el trueno. Como los rayos en hoja, los relámpagos
son producidos por rayos, pero en tormentas que están a más de 16 km del
observador. En zonas con árboles, edificios o ruido urbano la distancia
se achica a menos de 8 km. Se les llama "rayos de calor" porque se los
ve con más frecuencia en noches calientes de verano, cuando el cielo
sobre la cabeza del observador está despejado. Muchas veces las moléculas
del aire o las partículas de polvo suspendidas en la atmósfera refractan
la luz de relámpagos distantes, haciendo que los rayos o los relámpagos
se vean de color naranja.
- Descargas esféricas o bolas: Son esferas fantasmales, extremadamente
raras y de menos de un metro de diámetro. Se ha visto surgir estas bolas
luminosas en las tormentas más violentas, con muchas descargas de rayos.
En casi todos los casos que se reportaron los observadores ven otras formas de
descarga antes de ver la esfera. Su duración varía de unos segundos a
varios minutos. Se mueven lentamente sobre el suelo y luego se desvanecen.
Usualmente no se producen daños, aunque a veces han pasado a través de
ventanas y vidrieras, dejando marcas de quemadura. Pasajeros de aviones
han reportado descargas esféricas, lo mismo que gente que estaba en sus
casas o en embarcaciones. Hay muy pocas fotografías del suceso, que por
desgracia son difusas y poco ilustrativas. Sin embargo, hay científicos
que descreen de su existencia.
- Fuegos de San Telmo o San Elmo: Son brillos verdosos o azulados
que aparecen sobre objetos aguzados ubicados en tierra. El nombre corresponde
al patrón de los marinos, San Elmo o (en el mundo hispánico) Telmo.
La luminosidad es creada por las moléculas de aire excitadas por el campo
eléctrico que se genera, un flujo continuo de pequeñas chispas, por lo
general invisible. Estas pequeñas descargas provienen de la carga positiva
que se genera en estos puntos aguzados en reacción a las enormes cargas
eléctricas negativas que se están generando en las nubes o en el aire de
encima. En lugar de producirse un rayo, la "descarga en corona", como se
la llama, fluye desde objetos sobresalientes como los mástiles de los
barcos, conexiones eléctricas de potencia, antenas y las alas de los
aviones. Si hay una tormenta eléctrica cerca, los fuegos de San Telmo
pueden estar anunciando la descarga de un rayo.
- Descargas de gran altitud: Se han descubierto hace poco, son
relámpagos coloridos que se producen por encima de las tormentas. Se les
han dado nombres graciosos, como "duendes rojos" (red sprites),
"chorros azules" (blue jets) y "elfos verdes" (green elves), que se
refieren a sus diferentes formas. Se descargan
desde la parte superior de las tormentas al mismo tiempo que se producen
descargas de rayos dentro de las nubes. Los "duendes rojos" se producen
a media altitud en la atmósfera y su forma recuerda el tallo de una planta
de zanahoria. Los chorros azules son pulsos de luz con extremos acampanados,
como la boca de una trompeta. Los "elfos verdes" son formas aplanadas como de medusa
o ameba casi invisibles que se extienden sobre la parte alta de la atmósfera.
Rayos
Los rayos (abajo, izquierda) usualmente llevan carga
negativa desde la base de una nube a tierra. Algunas veces la carga positiva
que se acumula en la parte superior de las nubes (centro) se descarga
abruptamente. El gran campo eléctrico que se crea (graduación en color)
entre la nube y la parte alta de la ionósfera tironea electrones hacia arriba,
donde colisionan con las moléculas de gas. Si el campo eléctrico es
suficientemente fuerte y el aire está enrarecido, los electrones se aceleran
sin impedimento y alcanzan la velocidad necesaria para transferir sus energía
cinética a la estructura electrónica de las moléculas con las que chocan,
llevando a esas moléculas a un estado "excitado". Estas moléculas vuelven a
la normalidad emitiendo la energía en forma de luz, lo que causa el fenómeno
de los duendes, que aparece a una altitud de entre 50 y 90 kilómetros.
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Imágenes: Bryan Christie
Descargas esféricas o de bola
El nombre "Descargas esféricas o de bola" (Ball lightning) se aplica
a las esferas luminosas móviles que se han observado durante tormentas
eléctricas. Una descarga esférica típica tiene el tamaño de una naranja
o pomelo y dura unos pocos segundos. Se han publicado varias compilaciones
de declaraciones de testigos: Brand (1923), Rodewald (1954), Dewan (1964),
Silberg (1965), McNally (1966), Rayle (1967), y otras más. La visualización
es acompañada muchas veces por sonidos, olor y daños permanentes en
materiales. Los testigos a veces tienen dificultad para creer lo que
han visto. En una carta al Editor del London Daily, Morris (1936)
describió un incidente inusual:
"Durante una tormenta eléctrica vi una gran esfera roja
que cayó del cielo. Golpeó contra nuestra casa, cortó el cable del
teléfono, quemó el marco de una ventana y luego se sumergió en un
depósito de agua. El agua hirvió unos segundos, pero cuando ya estaba
suficientemente fría revisé y no pude hallar nada."
Se han publicado fotografías de descargas esféricas:
Jensen (1933), Kuhn (1951), Wolf (1956), Davidov (1958), Jennings (1962) y
Muller-Hillebrand (1963). Se ha reportado un fenómeno muy parecido,
quizás idéntico, en submarinos, a causa de descargas de corriente de
alrededor de 150.000 amp que se producen cuando se acciona un cortacorriente
que controla una fuente de 260-volt (Silberg, 1962). Se han reportado,
también, un gran número de fenómenos parecidos al de las descargas esféricas
que fueron iniciados accidentalmente en equipos eléctricos de alta potencia.
A veces se confunde el fenómeno de las descargas esféricas con los llamados
Fuegos de San Elmo o San Telmo. Estos últimos son descargas de corona que se producen en
un objeto conductor aguzado cuando hay un campo eléctrico fuerte. Como las
descargas esféricas, el Fuego de San Elmo puede tomar una forma esférica.
A diferencia de las descargas esféricas, el Fuego de San Elmo debe permanecer
adherido al conductor que lo origina, aunque pueda exhibir, a veces, cierta
movilidad a lo largo de éste. Por otra parte, el Fuego de San Elmo puede
durar mucho más tiempo que lo que dura usualmente una descarga esférica.
De las diversas observaciones que se han publicado, es posible
compilar una lista de características:
Características de las descargas esféricas o de bola
- Cuándo aparecen
- La mayoría de las observaciones de descargas esféricas se hacen
durante la actividad de tormentas eléctricas. La mayoría, pero no
todas, aparecen más o menos simultáneamente con la descarga de un
rayo entre una nube y tierra. Estas descargas esféricas aparecen
a unos pocos metros del suelo. Algunas veces se las reporta apareciendo
cerca del suelo y sin que haya habido rayos. También se las observa
"colgadas" del aire cierta altura, lejos del suelo, y se las ha visto
caer desde las nubes hasta el suelo.
- Aspecto
- Las descargas de bola generalmente son esféricas, aunque se han
reportado otras formas. Usualmente tienen entre diez y veinte
centímetros de diámetro, aunque se han reportado algunos de tamaño
de hasta un metro y también pequeñas, de apenas un centímetro.
Se las visto de varios colores, siendo más comunes las rojas,
naranjas y amarillas. No son excepcionalmente brillantes, pero se
las puede ver con claridad a la luz del día. Los reportes coinciden
en que mientras duran mantienen un brillo relativamente constante y
un mismo tamaño. De todos modos, no son poco comunes los avistamientos
de descargas esféricas que cambian de brillo y tamaño.
- Duración
- Por lo general tienen un tiempo de vida menor a los cinco segundos.
Una pequeña parte de los testimonios indican una duración de
más de un minuto.
- Movimiento
- Las descargas esféricas usualmente se mueven en dirección
horizontal a una velocidad de unos pocos metros por segundo.
Además pueden mantenerse quietas en medio del aire o pueden
descender de una nube hacia la tierra. No es común que se eleven,
aunque podría darse el caso de esferas elevadas por aire
caliente. Muchos reportes describen descargas esféricas que
parecen girar sobre sí mientras se mueven. Se ha reportado que
algunas veces rebotan sobre los objetos sólidos, típicamente
sobre el suelo.
- Calor, sonido y olor
- Los observadores de las descargas esféricas reportan raramente
una sensación de calor. Sin embargo se han registrado casos de
esferas que han quemado graneros y derretido cables. Un reporte de
1966 describe una descarga esférica que cayó en un pozo de agua
produciendo un sonido "como si se metiera un trozo de hierro al
rojo en el agua". Se ha reportado que algunas veces emiten un sonido
siseante. Muchos observadores han reportado un olor característico
que acompaña el fenómeno. El olor es descrito casi siempre con
punzante y repugnante, parecido a ozono, azufre quemándose u óxido
nítrico.
- Atracción de objetos y cercas
- Repetidas veces se reporta que las descargas esféricas son atraídas
por objetos metálicos tales como alambrados y líneas telefónicas. Cuando
se acercan a objetos metálicos, suelen moverse a lo largo de ellos. Algunas
o todas estas observaciones se podrían referir a algún tipo de Fuego de
San Elmo. Las descargas esféricas entran habitualmente a las casas a
través de las ventanas o chimeneas. Se ha reportado que a veces entrar
a través de paneles de vidrio. También se ha reportado que se originan
dentro de las casas, usualmente surgiendo de teléfonos. También pueden
ocurrir en entornos totalmente cubiertos de metal, como el interior de
ciertos aeroplanos (Uman, 1968).
- Desaparición
- Las descargas esféricas decaen de dos maneras, silenciosamente o
en forma explosiva. El final explosivo ocurre rápidamente y es acompañado
por un fuerte sonido. El final silencioso puede ocurrir con rapidez o
lentamente. Se ha reportado que después de que la bola se ha desvanecido,
a veces queda un residuo neblinoso. Se han observado, ocasionalmente,
esferas que se convirtieron en dos o más esferas más pequeñas.
- Tipos
- Hay más de un tipo de descarga esférica. Por ejemplo, la esfera
que se acerca a los conductores puede ser diferente de las que flotan
libremente. La esfera que aparece cerca de tierra puede ser diferente
de las que "cuelgan" alto en el aire o las que caen desde una nube.
No existe una teoría que explique la movilidad y el hecho de que las
descargas esféricas no se elevan. A pesar de los numerosos modelos
propuestos para el fenómeno, los mecanismos que causan este fenómeno
siguen sin explicar. Las teorías existentes entran dentro de dos
clases:
Teorías de las descargas esféricas
- I. La fuente de energía está dentro de la esfera (alimentada internamente) y
- E. La fuente de energía está fuera de la esfera (alimentada externamente)
Modelos de esferas alimentadas internamente
- I1
- La descarga esférica es gas o aire comportándose de una manera "inusual".
Se ha sugerido que la esfera es de gas que se quema lentamente, que es la
radiación de ciertos estados metaestables de larga duración de las partículas
del aire o de partículas que absorben energía de las metaestables o que es
debida a reacciones químicas que involucran polvo, hollín, etc. Y más...
- I2
- La descarga esférica es una esfera de aire caliente a presión atmosférica.
Uman y Lowke (1968) calcularon las características temporales y espaciales
de una esfera de aire caliente. Se escontró que para una esfera de alrededor
de 0,2 m de diámetro el enfriamiento ocurre a una velocidad de 100°K por
segundo para un rango de temperatura cercano a los 3.000°K, y que la esfera
mantiene un radio constante durante el proceso de enfriamiento.
Desafortunadamente, el ritmo de enfriamiento relativamente corto no lleva
a un brillo relativamente constante de la esfera.
- I3
- La descarga esférica es un plasma de muy alta densidad (con una
gran densidad de electrones) que exhibe propiedades propias de la mecánica
cuántica, características del estado sólido (Neugebauer, 1937)
- I4
- La descarga esférica es debida a varias configuraciones sugeridas
de flujos de corriente cerrados contenidos en su propio campo magnético.
Finkelstein y Rubinstein (1964) mostraron que no se puede contener plasma
de este tipo bajo las condiciones normales del aire.
- I5
- La descarga esférica es debida a algún tipo de vortex en el aire
(como un anillo de humo), producido con un contenido de gases luminosos.
- I6
- La descarga esférica es un campo de radiación de microondas contenido
dentro de una envoltura esférica de plasma. (Dawson y Jones, 1968).
Modelos de esferas alimentadas externamente
- E1 Campo electromagnético de alta frecuencia mayor a 100MHz
- Cerrillo (1943) y Kapitza (1955) propusieron que una energía de RF de
alta energía proveniente de la nube de tormenta podría crear y mantener
una descarga esférica. Jamás se han observado en tormentas eléctricas los
elevados campos eléctricos necesarios para producir este mecanismo.
- E2 Flujo de corriente estable entre la nube y el suelo
- Finklestein y Rubinstein (1964) y Uman y Helstrom (1966) han sugerido
que una corriente sostenida desde una nube a tierra podría contraerse
en una región de alta conductividad (la esfera) y que el crecimiento de
ingreso de energía a causa del confinamiento de la corriente podría
mantener la esfera. Este tipo de teoría no puede explicar la existencia
de descargas esféricas dentro de estructuras, en particular dentro de
estructuras metálicas.
- E3 ¿Partículas de rayos cósmicos enfocadas?
- Arabadzhi (1957) sugirió que partículas radiactivas provenientes
de los rayos cósmicos podrían ser enfocadas por los campos eléctricos
de la tormenta, lo que crearía descargas gaseosas en puntos localizados
del espacio.
Duendes
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Los duendes son destellos luminosos que ocurren
a gran altitud sobre las tormentas eléctricas, en una parte de la
atmósfera llamada mesósfera. Aunque los duendes son bastante raros,
algunas tormentas los producen en cantidad. Típicamente, la parte
alta de las nubes está cargada positivamente y la parte baja tiene
una carga negativa. Por lo general la base negativa de la nube es
la que produce descargas a tierra, pero a veces la parte superior,
positiva, también puede descargar a tierra, produciendo rayos de
excepcional intensidad. Aproximadamente uno de cada veinte rayos
surgidos de la parte superior de la nube tienen suficiente energía
para producir duendes. La imágenes que se han tomado desde tierra
utilizando una cámara de video monocromática fueron colorizados
para mostrar los colores verdaderos, como los que se observan en
imágenes tomadas desde aeronaves.
Más sobre DUENDES
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Imagen: Stephen B. Mende y R. L. Rairden;
Colorización por Laurie Grace
Pulsos electromagnéticos
Los pulsos electromagnéticos producidos por la
descarga de fuertes rayos crean "elfos" (elves), que son, en esencia,
intensos destellos de estática de radio que se propaga a la velocidad de
la luz en todas direcciones. Cuando la onda frontal del pulso, de forma
esférica, llega a cierta altura crítica de la atmósfera (alrededor de
75 a 100 km), el campo eléctrico que contiene acelera electrones con gran
eficiencia. Los electrones chocan con las moléculas de aire, excitándolas
hasta que emiten luz. Este mecanismo genera anillos de luz que se van
expandiendo junto con la intersección del pulso esférico y
la capa crítica de la alta atmófera. Esta intersección se ensancha
velozmente (de hecho, a la velocidad de la luz), de modo que los
anillos en expansión aparecen a la vista como discos achatados.
Imagen: Bryan Christie |
Imagen: Stephen B. Mende |
Elfos
Los elfos, como los duendes, son manifestaciones a gran
altitud de los campos eléctricos creados por rayos convencionales
excepcionalmente intensos. Se muestran como capas brillantes en
forma de panqueque. Los elfos pueden aparecer junto con los duendes
pero se forman primero y duran menos tiempo. La secuencia de imágenes
de video de abajo muestra el tiempo relativo: justo antes de que
se produzcan un rayo, el cielo se ve oscuro y uniforme (A).
El relámpago ilumina la cumbre de las nubes y de inmediato
surge el brillo aplanado de los elfos en la parte alta de la
mesósfera (B). Los duendes surgen en medio de esta parte de
la atmósfera, agregando su radiación a la fantasmal capa de
luminosidad (C). Finalmente, sólo quedan los duendes (D).
Imágenes: Stephen B. Mende
Chorros azules
Los chorros azules (blue jets), que están restringidos
a la parte de la atmósfera ubicada por debajo de 40 km de altitud, son difíciles
de observar. Se ve aquí una imagen en color que muestra que los jets
tienen un color azul profundo, por lo cual no son tan visibles como
los tonos rojizos de los duendes y los elfos. Por esta razón la
observación de estos fenómenos requiere ir por encima de la parte densa
de la atmósfera baja. Estos extraños conos de luz azul fueron
registrados por primera vez en una intensa tormenta producida en
Arkansas, EEUU, en 1994. La secuencia de imágenes A-D de una cámara
monocromática sensible revela cómo estos chorros luminosos surgen
de la parte alta de las nubes de tormenta a una velocidad de alrededor
de 120 km por segundo. Los investigadores continúan intentando
reconciliar las teorías que compiten para explicar exactamente cómo
se producen estos chorros azules.
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Imagen: Daniel L. Osborne, University of Alaska-Fairbanks
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Más sobre CHORROS AZULES
Imágenes: Stephen B. Mende
Otros fenómenos relacionados
Además de los fenómenos descriptos más arriba, se han observado desde
el espacio otros tipos de emisiones inesperadas que parecen originarse
en las tormentas eléctricas y que posiblemente tengan relación con los
duendes, elfos y chorros azules. El Compton Gamma Ray Observatory ha
detectado pulsos de rayos gamma de alrededor de 1 milisegundo de duración
originados en la atmósfera. Se los detectó sobre regiones con tormentas
eléctricas y
se cree que su origen está a altitudes mayores a los 30 km. Finalmente,
se han detectado pulsos de VHF de extrema intensidad, llamados
Trans-Ionospheric Pulse Pairs o TIPPS, que se originan, también, en
las regiones donde hay tormentas eléctricas. El satélite ALEXIS ha
observado pulsos hasta 10.000 veces más fuertes que los producidos
por una actividad normal de rayos.
Grupos que realizan observaciones:
El camino del rayo, petrificado
Donde cae un rayo, alguna marca queda. Si el rayo cayó en el suelo, suele
dejar una marca, como una firma que acredita su presencia: se le llama fulgurita.
Fulgurita (del latín fulgur, relámpago) es el nombre que se le da en mineralogía a las rocas cuya superficie ha sido fundida por rayos y también a los agujeros característicos que se forman en las rocas a causa del mismo agente. Cuando golpean rayos sobre las superficies desnudas de las rocas, el aumento repentino de temperatura puede producir cierto grado de fusión, especialmente cuando las rocas son secas y la electricidad no circula con facilidad. Se han observado casos de este tipo en Aratat (monte) y en varias montañas de los Alpes, Pireneos, etc. Se forma una delgada capa cristalina, que parece una capa de barniz. Usualmente su grosor no pasa de unos tres milímetros y puede ser incoloro, blanco o amarillo. Cuando se lo examina en un microscopio, por lo general no muestra cristalización, sino que contiene pequeñísimas burbujas que se deben a la expansión del aire dentro de la película fundida. En algunos casos pueden aparecer microlitos, pero esto es poco común debido a que una capa tan delgada se enfría extremadamente rápido. Los minerales de la roca que quedan debajo de esta "cobertura" en algunos casos aparecen parcialmente fundidos, pero los más refractarios suelen quedar sin afectar. El vidrio se forma, en estos casos, al fundirse sólo los ingredientes de menor temperatura de fusión.
En las arenas se encuentra otro tipo de fulgurita, mucho más común, que toma la forma de tubos verticales que pueden tener cerca de doce milímetros de diámetro. Generalmente tienen una sección elíptica o son aplanados por la presión que ejerce la arena circundante en el momento en que el material fundido está muy caliente y plástico. Esos tubos generalmente son verticales y algunos pueden penetrar metros en la arena, ramificándose al descender. También se han encontrado perforaciones tubulares en duras rocas, pero en estos casos los conductos son cortos y es probable que sigan quebraduras y fallas ya presentes en la roca. El material vidrioso de los tubos contiene granos de arena y muchas cavidades elípticas o redondas. Los minerales como la mica y el feispar se funden más fácil que el cuarzo, pero los análisis muestran que el vidrio de algunas fulguritas es muy rico en silicato, que quizás fue disuelto dentro del vidrio en lugar de ser fundido. La cavidad central del tubo y las paredes de las burbujas se deberían a la expansión de gases (aire, agua, etc.) de la arena al ser ésta calentada repentinamente por un calor extremo. Se observan finas hebras de vidrio que se extienden desde la superficie del tubo, como si se hubiesen proyectado porciones fundidas con una fuerza considerable. Cuando se encuentran granos de cuarzo que han sido calentados sin llegar a fundirse, se los ve blancos y semi opacos, pero los que han tenido contacto con el vidrio muestran, usualmente, una solución parcial. En ocasiones se observa que ha comenzado una cristalización antes de que el vidrio se solidificara y se hallan pequeños microlitos de naturaleza indeterminable en la matriz hialina transparente, ubicados en líneas y manojos.
La fulgurita más grande del mundo
Un grupo de investigación del norte de Florida, EEUU, logró
reconocimiento internacional en el libro Guinness de los
récords mundiales al encontrar y excavar la fulgurita más
larga del mundo. Esta fulgurita se bifurca en dos ramas,
una de ellas tiene 4,86 m de longitud y la otra llega a
casi 5,20 m.
El grupo comenzó su excavación, que llevó una semana
de trabajo, en el verano de 1996. El trabajo fue supervisado
por Daniel Cordier, que trabajó en el departamento de geología
de la Universidad de Florida y en el Museum of Natural History,
y ahora trabaja en DuPont. Entre los miembros del grupo estaban
los doctores M. A. Uman y V. A. Rakov, y además Michael Stapleton y Mr. Keith Rambo,
todos ellos asociados con la Universidad de Florida.
Las fulguritas se forman al golpear rayos sobre la superficie
del terreno y luego correr por el suelo subyacente. Como la
energía de la corriente eléctrica es inmensa, la arena se funde
y luego se solidifica, formando un tubo hueco de material
vidrioso. Excavar y extraer una de estas fulguritas no es
fácil, ya que son muy frágiles. Se deben utilizar técnicas
similares a las que se usan para extraer fósiles.
En la imagen se observan algunos elementos reconocibles que
permiten dar una idea de la escala.
Galerías
(Traducido, adaptado y ampliado por Eduardo J. Carletti de varios sitios en Internet)
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