Un grupo de investigación de la Universidad de Pensilvania en Estados Unidos, acaba de publicar un artículo en donde se presenta una explicación del origen de los rayos o descargas eléctricas atmosféricas (ver: Victor P. Pasko et al., “Photoelectric Effect in Air Explains Lightning Initiation and Terrestrial Gamma Ray Flashes”, Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2025; 130-14).
Aunque este es un fenómeno que se consideraba razonablemente comprendido había ciertas incógnitas en la física inicial del fenómeno.
Sabemos que el rayo es una poderosa descarga natural de electricidad estática, producida durante una tormenta eléctrica generando un pulso electromagnético. La descarga eléctrica del rayo es acompañada por la emisión de luz conocida como relámpago. Sin embargo, con cierto asombro en la Wikipedia podemos leer que: “Cómo se inicia la descarga eléctrica sigue siendo un tema de debate”.
Esto es precisamente lo que el artículo mencionado y publicado el pasado 28 de julio, finalmente respondió. Allí los autores describen cómo campos eléctricos intensos aceleran electrones que colisionan con moléculas como el nitrógeno y el oxígeno, produciendo rayos X e iniciando una avalancha de más electrones y fotones de alta energía, es así como nacen los rayos.
El Dr. Pasco dice que: “nuestros resultados proporcionan la primera explicación cuantitativa y precisa de cómo los rayos se inician en la naturaleza pues explicamos la conexión precisa entre los rayos X, los campos eléctricos y las avalanchas de electrones”.
El grupo de investigación utilizó modelos matemáticos para confirmar y explicar las observaciones. Como consecuencia pudieron explicar el fenómeno terrestre de flashes de rayos gamma formados de rayos invisibles acompañados de emisiones de ondas de radio.
En este trabajo fue esencial contar con el apoyo de otros grupos de investigación que utilizan sensores terrestres, satélites, globos y aviones, de este modo ellos pudieron corroborar sus modelos teóricos y computacionales con observaciones físicas.