Joseph Dwyer, profesor de física y ciencias espaciales en el Instituto Tecnológico de Florida se ha estado preguntando lo mismo.


Tu pregunta va al corazón de uno de los mayores misterios de la ciencia: ¿Qué causa los relámpagos? Décadas de medidas del campo eléctrico realizadas en el interior de las tormentas han fallado en encontrar los campos eléctricos suficientemente grandes como para provocar una chispa, incluso cuando se tienen en cuenta los efectos de la precipitación. Dado que sabemos que los relámpagos ocurren, de hecho golpean la Tierra aproximadamente cuatro millones de veces al día, debe faltar algo en nuestra comprensión del fenómeno.

Un mecanismo propuesto por el físico ruso Alex V. Gurevich del Instituto Físico Lebedev y sus colaboradores sugiere que el movimiento de grandes lluvias de partículas energéticas producidas por rayos cósmicos de alta energía,(los cuales se originan en las estrellas que explotan en el otro extremo de la galaxia), podrían proporcionar un camino conductivo que inicie el relámpago. De hecho hay tres tipos de detectores de partículas, conocidos como cámaras de chispas que explotan este principio. En una cámara de chispas, se aplica un voltaje muy grande en un pequeño hueco relleno con gas. El campo eléctrico resultante es lo bastante grande para provocar que se rellene el hueco (o que eche chispas), mientras que existan algunos electrones libres para mantener en funcionamiento el proceso. Piensa en rocas sueltas listas para caer por la ladera de una montaña. Para que se inicie la avalancha, todo lo que se necesita es que se mueva la primera roca. De forma similar, cuando una partículas cargada (la primera roca) supera el hueco, la ionización que deja tras de sí creará una chispa, que más o menos sigue el camino de la partícula. Para este tipo de detectores, la situación de la chispa puede usarse para identificar cuándo y por dónde pasará la partícula cargada. Por otra parte, el caso de las tormentas y relámpagos es ligeramente distinto. Al contrario que en una cámara de chispas, los campos eléctricos dentro de la tormenta no parecen ser lo bastante grandes para iniciar la chispa, por lo que para que el mecanismo de Gurevich funcione, tuvo que suponer que había muchas, muchas partículas cargadas pasando a través de la tormenta a la vez. Dado que las lluvias de rayos cósmicos en el aire no producen suficientes partículas por sí mismas, Gurevich postuló que la tormenta daba a la lluvia de rayos cósmicos un impulso incrementando el número de electrones energéticos a través de un proceso exótico llamado "runaway breakdown" (interrupción desbocada).





La interrupción desbocada tiene lugar cuando la fuerza de arrastre que experimentan los electrones cuando se mueven a través del aire es menor que la fuerza eléctrica que actúa sobre ellos. En tales casos, los electrones "se desbocarán", ganando grandes cantidades de energía. Cuando los electrones desbocados colisionan con moléculas de aire, generan otros electrones desbocados además de rayos gamma y rayos-X, dando como resultado una avalancha de partículas de alta energía. En lugar de rocas en una avalancha, piensa en los electrones desbocados como metralla abriéndose camino a través de la tormenta. De acuerdo con el modelo de Gurevich, este camino conductivo es lo que causa el rayo.

La interrupción desbocada puede crear grandes cantidades de electrones de alta energía, así como rayos-X y rayos gamma. Es interesante apuntar que sabemos que la interrupción desbocada funciona para los campos eléctricos bajos que ya hemos visto en las tormentas. También sabemos que a veces tienen lugar justo antes de un relámpago, debido a que podemos ver grandes estallidos de rayos-X y rayos gamma saliendo de las tormentas. De hecho, estos rayos gamma son tan energéticos y tan brillantes que han sido observados desde el espacio exterior a 600 kilómetros sobre la superficie de la Tierra.

Por lo que, ¿todo esto concluye que los rayos cósmicos son la causa de los relámpagos? En la actualidad nadie puede estar seguro.

enlace

Por aquí van a intentar averiguarlo, aunque me parece ciertamente de lo más lógico:

http://science.nasa.gov/headlines/y2010/29jan_firefly.htm

Nueva investigación:

Los relámpagos, «hijos» de los rayos cósmicos

Interesante y lástima que no lo había leído antes, y como no con muchísima lógica.

Y lástima también ya que veo que hay una traducción que no es del todo acertada en el articulo.

El termino runaway breakdown que aparece traducido como "interrupción desbocada" (así lo traduce el traductor de google) debe traducirse como "ruptura en avalancha", este termino se utiliza bastante en la electrónica y de ahí le conozco su traducción mas acertada ya que se aviene mejor al fenómeno que se intenta describir.

Saludos