La misión Fermi ayuda a profundizar en los rayos gamma de las tormentas

En esta fotografía, tomada en mayo de 2008 mientras el telescopio espacial de rayos gamma Fermi era preparado para su lanzamiento, están marcados los detectores del monitor de estallidos de rayos gamma. Este monitor consiste en un conjunto de 14 cristales detectores diseñados para captar estallidos de rayos gamma de baja energía como los TGF. Crédito: NASA/Jim Grossmann.

Cada día las tormentas producen por todo el mundo miles de estallidos rápidos de rayos gamma, que se cuenta entre la radiación de mayor energía que se produce de forma natural en la Tierra. Combinando registros de episodios observados por el telescopio espacial de rayos gamma Fermi con datos de radares en tierra y detectores de relámpagos, los científicos han completado el análisis más detallado de los tipos de tormentas involucrados.

"Hemos descubierto que cualquier tormenta puede producir rayos gamma, incluso aquéllas que parecen ser tan débiles que un meteorólogo ni se fijaría en ellas" afirma Themis Chronis, director del estudio.

Los estallidos, llamados destellos de rayos gamma terrestres (TGF de sus siglas en inglés) fueron descubiertos en 1992 por el observatorio de rayos gamma Compton de NASA, que funcionó hasta 2000. Los TGF se producen inesperadamente, con duraciones de menos de una milésima de segundo, y siguen siendo muy poco conocidos.


A finales de 2012, científicos de Fermi emplearon nuevas técnicas que mejoraron de forma efectiva el monitor de estallidos de rayos gamma del satélite, haciéndolo 10 veces más sensible a los TGF, permitiéndole registrar episodios débiles que habían pasado desapercibidos anteriormente. "Como resultado de esta mejora en el ritmo de descubrimientos, pudimos demostrar que la mayoría de TGF también generan fuertes estallidos de ondas de radio como las que producen los relámpagos", comenta Michael Briggs.

Los científicos sospechan que los TGF se producen en potentes campos eléctricos cercanos a las regiones superiores de las tormentas. Las corrientes de aire ascendentes y descendentes dentro de las tormentas provocan choques entre la lluvia, la nieve y el hielo, haciendo que adquieran carga eléctrica. Normalmente, la carga positiva se acumula en la parte superior de la tormenta, y la carga negativa se acumula abajo. Cuando el campo eléctrico de la tormenta se hace tan intenso que rompe la propiedades aislantes del aire, se produce una descarga en forma de rayo. Bajo las condiciones correctas, la parte superior de un rayo en el interior de una nube perturba el campo eléctrico de la tormenta en modo tal que una avalancha de electrones asciende a alta velocidad. Cuando estos electrones que se desplazan rápidamente son desviados por moléculas del aire, emiten rayos gamma y crean un TGF.http://observatori.uv.es/