La sal parece ser la razón por la que los rayos son más brillantes sobre el océano que sobre la tierra
Cuando el científico marino Mustafa Asfur hizo una pequeña tormenta en una caja, tropezó con una posible solución a un misterio de larga data: por qué los rayos son más brillantes sobre el océano que sobre la tierra.
Más del 90 por ciento de los rayos caen sobre los continentes, pero los rayos que caen sobre el océano pueden ser mucho más intensos. Los raros "superbolts", por ejemplo, con destellos 100 o 1.000 veces más brillantes y poderosos que un rayo normal, tienen muchas más probabilidades de golpear el océano. Todavía se debate por qué esto es así exactamente.
Asfur, ahora en el Centro Académico Ruppin en Israel, se había propuesto investigar cómo afectan los rayos la química del agua. En cambio, descubrió que, al menos en el laboratorio, las descargas parecidas a rayos son más brillantes sobre agua salada que sobre agua dulce o suelo.
"Nos sorprendió", dice el científico atmosférico Colin Price de la Universidad de Tel Aviv en Israel, quien era el supervisor de Asfur en el momento de los experimentos. “Todos creían, incluido yo mismo, que algo en la tormenta controla la intensidad del destello; algo en la nube". Pero el estudio muestra, dice Price, que lo que hay debajo tiene un gran efecto sobre el brillo.
La tormenta de Asfur en una caja era de baja tecnología: solo un generador de chispas, un par de electrodos y un vaso de agua en un armario de madera oscura. Cuando se disparó un destello, hizo un pequeño crujido audible mientras el aire se calentaba. Las mini chispas eran aproximadamente un millón de veces menos poderosas que los relámpagos reales, pero crearon un zap con el mismo perfil de luz que una chispa real.
Cuando Asfur y sus colegas se dieron cuenta por primera vez de que el agua más salada parecía hacer chispas más brillantes, fueron al Mar Muerto y trajeron un poco de agua. Efectivamente, esa agua súper salada provocó una chispa súper brillante.
Asfur repitió el experimento varias veces usando agua dulce, tierra y muestras del Mar de Galilea (apenas salado), el Mediterráneo (bastante salado) y el Mar Muerto (muy salado). Los resultados mostraron claramente que cuanto más salada es el agua, más robusto es el chispazo.
Las descargas sobre el agua del Mar Muerto, que es aproximadamente 680 veces más salada que el agua de Galilea, fueron casi 40 veces más brillantes. Los destellos sobre el agua del Mar de Galilea fueron 1,5 veces más brillantes que sobre el suelo húmedo.
El equipo tiene una explicación. En el agua, la sal se divide en iones positivos y negativos que ayudan a conducir la electricidad. Cuando cae un rayo, cuantos más iones hay, más eficientemente se drena la carga eléctrica de la nube. Esa rápida descarga provoca un pico de corriente más alto y un destello más brillante.
El profesor de ciencias de la tierra de la Universidad de Washington, Robert Holzworth, quien administra la Red mundial de ubicación de rayos, dice que la investigación "es un buen paso para demostrar que los océanos y mares salados podrían ser responsables en promedio de una iluminación más intensa". Pero agrega: "Hay una gran diferencia entre ese estudio de laboratorio a pequeña escala y los rayos reales. Hay un montón de procesos dinámicos que no están incluidos".
El año pasado, Holzworth y sus colegas encuestaron dos mil millones de rayos registrados entre 2010 y 2018 y mapearon 8.000 superbolts intensos (que podríamos traducir como 'súper rayos'), la gran mayoría de los cuales golpearon el océano. Los superbolts más fuertes estaban superconcentrados en el mar Mediterráneo, y la distribución se curvaba más allá de España y el Reino Unido hasta Islandia y Noruega. Encontraron puntos calientes más pequeños al este de Japón, frente a la punta de Sudáfrica y, sorprendentemente, sobre la Cordillera de los Andes, el único sitio terrestre.
Para un fenómeno tan común, los rayos encierran muchos misterios que quedan por desenredar. Los científicos todavía están tratando de averiguar si las medidas de energía de las chispas (que es lo que analizó el estudio de superboltos de Holzworth) muestran las mismas tendencias que las medidas del brillo total de la chispa (que es lo que Asfur estaba estudiando). El contenido de sal no puede explicar el mapa completo de superbolts, pero podría, por ejemplo, contribuir al punto caliente sobre el salado Mediterráneo, dice Price.
La investigación también insinúa una forma en que el cambio climático podría conducir a rayos más brillantes.
Algunos parches de agua de mar, como en el Atlántico norte, se están volviendo más frescos a medida que se derrite el hielo, pero otros, especialmente en el Pacífico subtropical, se están volviendo más salados a medida que aumenta la evaporación bajo un aire más caliente. La acidificación del océano también está agregando iones de hidrógeno al agua. Todos esos iones adicionales significan que el cambio climático podría provocar relámpagos aún más intensos: súper superbolts.
El artículo científico se publicó en el Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics: Why is lightning more intense over the oceans?
