Imagen de la Tierra desde la Estación Espacial donde se ven los flashes luminosos de los rayos de las tronadas, de uno de los cuales sale un chorro de partículas de alta energía (lo TGF) y en relación con ellas un anillo circular correspondiente al TLE asociado.
Una investigación internacional en la que participa el Laboratorio de Procesado de Imágenes (IPL) de la Universitat de València, en el Parc Científic, es este mes de enero portada de la revista Science. La investigación trata dos fenómenos atmosféricos violentos observados desde la Estación Espacial Internacional (ISS). Los científicos han captado por primera vez la emisión ultravioleta, la óptica y la de alta energía conjuntamente.
En la portada de la revista se ve la Tierra y un rayo brillante en las nubes, desde donde sale un chorro de partículas de alta energía que se propaga hacia el espacio. El relámpago posterior lanza un pulso electromagnético que induce a una emisión ultravioleta (ELVE) representada por el anillo de radiación que sube y se expande con los rayos gamma.
Los científicos han demostrado a nivel de milisegundos la correlación entre el estallido gamma de alta energía y el desarrollo de tormentas eléctricas. “Se trata de la asociación entre los Terrestrial Gamma Ray Flashes (TGF) –los fenómenos más violentos de la atmósfera de la Tierra– y los llamados Transiente Luminous Events (TLE) observados en el óptico y por primera vez también en el ultravioleta”. Lo explica Víctor Reglero, catedrático de Astronomía y Astrofísica de la Universitat de València, director del IPL y tercer firmante del artículo «A terrestrial gamma-ray flash and ionospheric ultraviolet emisiones powered by lightning».
Si bien existían teorías que indicaban esta correlación, hacían falta observaciones simultáneas para corroborarla. Con el sistema de Imaging de alta energía desarrollado por la Universitat de València, las posiciones de todos los acontecimientos se han podido determinar de manera simultánea, y este cierre de la cuestión ha llevado Science a considerar el descubrimiento como merecedor de la portada del primer número del 2020.
La investigación muestra que el destello de rayos gamma terrestres (TGF) fue producido por campos eléctricos muy intensos, justo antes de un rayo y en el interior de la nube de tormenta eléctrica que ocurre milisegundos después del inicio del rayo, factor clave para la formación del TGF. El relámpago posterior lanzó un pulso electromagnético, que indujo a una emisión ultravioleta (ELVE) visible por encima de la tormenta y con forma de disco oscuro de radiación que llega a la ionosfera.
Estos resultados ayudan a revelar el proceso por el cual los destellos de rayos gamma terrestres (TGF) se generan a partir de tormentas eléctricas, y la conexión entre rayos gamma, fenómenos electromagnéticos en lo alto de la atmósfera y la radiación producida por las tormentas. En la investigación ahora publicada, además de la UV, han participado la Universidad Técnica de Dinamarca, la Universidad de Bergen y el Instituto Nacional de Astrofísica italiano. Por parte de la Universitat de València, el equipo del Laboratorio de Procesamiento de Imágenes de la Universitat de València está formado por Víctor Reglero, Javier Navarro-González, Paul H. Connell y Chris J. Eyles.
Artículo:
T. Neubert et al., A terrestrial gamma-ray flash and ionospheric ultraviolet emisiones powered by lightning, Science 10.1126/science.aax3872 (2019)
https://science.sciencemag.org/content/367/6474/183.long
De izquierda a derecha, Javier Navarro, Víctor Reglero y Paul Connell