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Referencia: ThunderBolts.info .
por Stephen Smith, 31 de diciembre de 2013

Lo que tiene lugar en las tormentas de la Tierra, lo más probable es que sea una versión más pequeña de los fenómenos que se observan a gran escala en el cosmos.

Abell 2151
«Siempre he creído que la astrofísica debe ser la extrapolación de la física de laboratorio, que tenemos que empezar nuestro camino desde el Universo presente y así continuarlo hacia atrás, hacia épocas cada vez más remotas e inciertas.»
— Hannes Alfvén

En artículos anteriores discutimos los campos eléctricos que se acumulan alrededor de los tormentas eléctricas. Una vez que la Tierra se carga eléctricamente, se mantiene un campo eléctrico en su superficie de entre 50 y 200 voltios por metro. En otras palabras, por cada metro de altura la tensión aumenta en esa medida.

Los campos electromagnéticos debajo de las tormentas eléctricas aumentan hasta 10.000 voltios por metro, porque las tormentas y la Tierra parecen como las placas de un condensador, almacenando energía eléctrica desde el entorno circundante. El "viento" de partículas cargadas sopla hacia la tormenta en desarrollo, tirando de las moléculas neutras del aire a lo largo de la corriente y va creando poderosas corrientes de aire ascendente, que en ocasiones pueden subir hasta la estratosfera. Una vez que la tormenta alcanza un umbral crítico, la energía almacenada se libera en forma de rayo.

Las tormentas actúan como "aceleradores de partículas", lanzan enormes descargas hacia el espacio así como hacia la tierra. Los movimientos ascendentes son conocidos como espectro (sprites) rojo y chorros azules, pero no son fáciles de detectar, ya que sólo duran unos pocos milisegundos y están a gran altitud.


Los espectros rojos son enormes y difusos destellos por encima de tormentas eléctricas activas, coincidiendo con la producción de rayos normales. Pueden ser simples o múltiples, con filamentos por encima y por debajo, y a menudo se extienden a altitudes cercanas a los 100 kilómetros. Algunos de los más grandes espectros contienen docenas de otros más pequeños, cubriendo distancias horizontales de unos 50 kilómetros, y abarcando volúmenes de 10.000 kilómetros cúbicos .

Los chorros azules son distintos de los espectros, ya que se propagan hacia arriba en estrechos conos que desaparecen a una altitud de unos 50 kilómetros. También son más poderosos porque las descargas eléctricas están confinadas en un volumen espacial más pequeño. Los geofísicos están empezando a darse cuenta de que los espectros y los chorros son parte de todo sistema de tormentas grandes y moderadas, así como un componente esencial del circuito eléctrico de la Tierra.

Los teóricos del Universo Eléctrico proponen que en lugar de utilizar nuestro planeta para modelar el universo, lo que se observa en otros planetas, dentro de las galaxias, o en el espacio libre, puede ser utilizado como ejemplo de lo que puede ocurrir en la Tierra. Somos parte de una "ecología" cósmica que mantiene un aspecto físico coherente, y este aspecto es el que debería aplicarse aquí.

El International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL) de la Agencia Espacial Europea (ESA), fue lanzado desde el cosmódromo Baikanor el 17 de octubre de 2002. Es la primer observatorio instalado en el espacio que puede usarse para estudiar simultáneamente objetos en rayos gamma, rayos X y la luz visible. Uno de los principales hallazgos de INTEGRAL fue la observación en 2008 de una fuente extrema de rayos X provenientes del centro de un cúmulo galáctico remoto.

Las emisiones de rayos X son demasiado intensas para ser generadas por el gas caliente del cúmulo, por lo que deben estar propagándose a través del gas. "Los astrofísicos sugieren que las ondas de choque han "convertido la galaxia en un gigantesco acelerador de partículas."

La temperatura de los gases en el centro del cúmulo se midió en 100 millones de grados Kelvin. Los investigadores creen que los electrones acelerados por las ondas de choque viajan a través del cúmulo de gas generando los intensos rayos X. Estas ondas de choque se dice que se crea cuando los dos cúmulos de galaxias "colisionan y se fusionan."

Al hacer referencia al material, con una temperatura de 100 millones Kelvin, como "gas caliente", los científicos de la ESA están poniendo de relieve su completa ignorancia del plasma y su comportamiento. Ningún átomo puede permanecer intacto a tales temperaturas: Los electrones son despojados de los núcleos y se desarrollan potentes campos eléctricos. La materia gaseosa se ​​convierte en plasma, capaz de conducir electricidad y formar dobles capas.

El premio Nobel, Hannes Alfvén, sostenía que las dobles capas son un objeto celeste único, y que las intensas fuentes de rayos X y rayos gamma podrían deberse a las dobles capas "cortocircuitando" y explotando. Las capas dobles pueden acelerar las partículas cargadas hasta alcanzar gigantescas energías con diversas frecuencias, formando “haces de plasma". Si la doble capa rompe el circuito puede estallar, sacando la electricidad de todo el circuito y descargando más energía de la que estaba contenida en la doble capa.

Las dobles capas se disipan cuando aceleran las partículas y emiten la radiación, por lo que deben estar alimentadas de energía por fuentes externas. Las corrientes de Birkeland son teorizadas como la forma de transmisión de la energía eléctrica a través del espacio, en distancias de muchos años luz, tal vez incluso de miles de años luz, así que, lo más probable, es que la fuente de energía generadora de los extremos rayos X esté en Ofiuco.

Los llamados "aceleradores de partículas" de las tormentas eléctricas y de los cúmulos de galaxias son probablemente corrientes de Birkeland vertiendo electricidad en las dobles capas. Los espectros y los chorros exhiben una estructura filamentosa, igual que los rayos terrestres. Los flujos de plasma pueden ser vistos fluir a través de los cúmulos de galaxias. Con el tiempo, llegará a ser evidente que la naturaleza escalable del Universo de plasma se revela a través de eventos eléctricos, tanto grandes como pequeños.


- Imagen 1) Los cúmulos de galaxias, como el de Abell 2151, en la constelación de Hércules, son potentes emisores de rayos X. Crédito Tony Hallas.
- Imagen 2) Esquema de los distintos tipos de fenómenos eléctricos que se pueden producir en la atmósfera. Wikipedia.
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