Superrayos: por qué los relámpagos de alta energía prefieren el Mar Mediterráneo y el Atlántico Norte

Los famosos cazadores de tormentas avanzan en sus estudios. Y además de catalogar tornados, en su amplia línea de investigación, también ponen el foco en los rayos. Y en ese área específica, los superrayos o superbolts, como se los conoce a nivel científico, son los que causan mayor impresión.

“Es más probable que los superbolts, como se los conoce técnicamente, impacten cuanto más cerca esté la zona de carga eléctrica de una nube de tormenta de la tierra o de la superficie del océano”, según explicó un nuevo estudio a cargo de especialistas del Instituto de Ciencias de la Tierra de la Universidad Hebrea de Jerusalén en Israel. Estas condiciones son responsables de los puntos críticos que generan esos mega ratos sobre algunos océanos y montañas altas.

Según este estudio, los relámpagos de alta energía (superrayos) ocurren principalmente durante el invierno en el Atlántico Norte, el mar Mediterráneo y el noroeste de América del Sur. Los superbolts representan menos del 1% del total de rayos, pero cuando impactan, tienen un efecto poderoso. Mientras que la atención promedio de un rayo contiene alrededor de 300 millones de voltios, los superboltos son 1000 veces más fuertes y pueden causar daños importantes a la infraestructura en tierra y a las naves en el mar, según explican los autores.

“Los superbolts, aunque representan sólo un porcentaje muy, muy pequeño de todos los rayos, son un fenómeno magnífico”, explicó Avichay Efraim, físico de la Universidad Hebrea de Jerusalén y autor principal de este estudio.

Un informe de 2019 encontró que los superbolts tienden a agruparse sobre el Océano Atlántico nororiental, el Mar Mediterráneo y el Altiplano en Perú y Bolivia, que es una de las mesetas más altas de la Tierra. “Queríamos saber qué hace que estos poderosos rayos sean más propensos a formarse en algunos lugares que en otros”, indicó Efraim.

El nuevo estudio proporciona la primera explicación para la formación y distribución de superbolts sobre tierra y mar en todo el mundo. La investigación acaba de ser publicada en el Journal of Geophysical Research: Atmospheres, la revista de AGU dedicada a avanzar en la comprensión de la atmósfera de la Tierra y su interacción con otros componentes del sistema terrestre.

Las nubes de tormenta suelen alcanzar de 12 a 18 kilómetros (7,5 a 11 millas) de altura y abarcan una amplia gama de temperaturas. Pero para que se forme un rayo, una nube debe cruzar la línea donde la temperatura del aire alcanza los 0 grados Celsius. Por encima de la línea de congelación, en la parte superior de la nube, se produce la electrificación y genera la zona de carga del rayo.

Efraim y su equipo se preguntaron si los cambios en la altitud de la línea de congelación y, posteriormente, en la altura de la zona de carga, podrían influir en la capacidad de una tormenta para formar superbolts.

Estudios anteriores han explorado si su fuerza podría verse afectada por el rocío del mar, las emisiones de las rutas marítimas, la salinidad del océano o incluso el polvo del desierto, pero esas investigaciones se limitaron a cuerpos de agua regionales y podrían explicar, como mucho, solo una parte de la distribución regional de los superbolts. Una explicación global de los puntos críticos seguía siendo difícil de alcanzar.

Para determinar qué causa que los superbolts se agrupen en ciertas áreas, Efraim y sus coautores necesitaban saber el tiempo, la ubicación y la energía de determinados rayos, que obtuvieron de un conjunto de detectores de ondas de radio.

Utilizaron estos datos para extraer propiedades clave de los entornos de las tormentas, incluida la altitud de la superficie terrestre y del agua, la altura de la zona de carga, las temperaturas de la base y la cima de las nubes y las concentraciones de aerosoles. Luego buscaron correlaciones entre cada uno de estos factores y la fuerza de los superbolts, obteniendo información sobre qué causa rayos más fuertes y qué no.

Los investigadores descubrieron que, a diferencia de estudios anteriores, los aerosoles no tenían un efecto significativo sobre la fuerza de los superbolts.

En cambio, una distancia más pequeña entre la zona de carga y la superficie terrestre o acuática provocó rayos significativamente más energizados. Las tormentas cercanas a la superficie permiten que se formen rayos de mayor energía porque, generalmente, una distancia más corta significa menos resistencia eléctrica y, por lo tanto, una corriente más alta. Y ésta implica rayos más fuertes.

Las tres regiones que experimentan la mayor cantidad de superrayos (el Océano Atlántico nororiental, el Mar Mediterráneo y el Altiplano) tienen algo en común: espacios cortos entre las zonas y superficies de carga de rayos. “La correlación que vimos fue muy clara y significativa, y ocurre en las tres regiones -continuó el especialista-. Este es un gran avance para nosotros”.

Saber que una distancia corta entre una superficie y la zona de carga de una nube conduce a más superbolts ayudará a los científicos a determinar cómo los cambios en el clima podrían afectar la aparición de estos mega rayos en el futuro. “Las temperaturas más cálidas podrían provocar un aumento de los rayos más débiles, pero una mayor humedad en la atmósfera podría contrarrestar eso”, dijo Efraim. Aún no hay una respuesta definitiva.

En el futuro, el equipo planea explorar otros factores que podrían contribuir a la formación de superbolts, como el campo magnético o los cambios en el ciclo solar. “Hay mucho más desconocido, pero lo que hemos descubierto aquí es una gran pieza del rompecabezas. Y aún no hemos terminado. Hay mucho más por hacer”, concluyó.