Florida, a menudo reconocida como la "capital del rayo de los Estados Unidos", es un gran lugar para estudiar la cantidad de energía liberada por un rayo. Solo pregúntele al Profesor Asociado de la Escuela de Geociencias de la Universidad del Sur de Florida, Matthew Pasek, y su colega MarcHurst of Independent Geological Sciences, Inc., que ha desarrollado un método único para medir la cantidad de energía gastada por un rayo de nube a tierra.
Según Pasek, una de las cosas más difíciles de medir es la cantidad de energía en un rayo. Mientras que los físicos atmosféricos pueden aproximar la energía del rayo midiendo la corriente eléctrica y la temperatura de los rayos a medida que ocurren, los números son generalmente aproximaciones.
El equipo de Pasek y Hurst es el primero en investigar la energía en los rayos mediante el uso de investigaciones geológicas "posteriores al hecho", en lugar de medir la energía durante un ataque. Al realizar esta "arqueología", los investigadores fueroncapaz de medir la energía en un rayo que golpeó la arena de Florida hace miles de años.
Los resultados de su análisis fueron publicados recientemente en la revista Informes científicos .
"Cuando un rayo golpea la arena, puede generar un tubo cilíndrico de vidrio llamado fulgurita", explicó Pasek. "La estructura del fulgurita, creada por la energía y el calor en un rayo, nos puede decir mucho sobre elnaturaleza del golpe, particularmente sobre la cantidad de energía en un solo rayo ".
El equipo recolectó más de 250 fulguritas, tanto recientes como antiguas, de minas de arena en el condado de Polk, Florida, en un sitio que se cree que registró miles de años de rayos, proporcionando una forma de medir el rayoHicieron una historia de lo que hoy se llama el Corredor I-4, una región cerca de Tampa y Orlando. Analizaron las propiedades de las fulguritas, prestando especial atención a la longitud y la circunferencia de los cilindros de vidrio porque la cantidad de energía liberada es revelada por estas dimensiones..
"Todos saben que hay mucha energía en un rayo, pero ¿cuánto?", Explicó Pasek. "El nuestro es el primer intento de determinar la distribución de energía del rayo a partir de fulguritas y también es el primer conjunto de datos para medir la entrega de energía del rayo ysu daño potencial a una superficie de tierra sólida "
Según Pasek, la energía liberada por un rayo se mide en megajulios, también expresada como MJ / m.
"Por ejemplo, un solo megajulio es equivalente a aproximadamente 200 calorías de alimentos, o la energía de dejar un microondas encendido durante 20 minutos para cocinar", explica. "También se puede comparar con el uso de energía de una bombilla de 60 vatios si se dejadurante aproximadamente cuatro horas. También es lo mismo que la energía cinética que un automóvil tiene viajando a aproximadamente 60 mph ". Su investigación encontró que la energía producida por un rayo alcanzó su punto máximo a más de 20MJ / m.
Los investigadores también encontraron una manera de separar los rayos "normales" de los "anormales"
"Si bien presentamos un nuevo método para medir utilizando rocas de rayos fosilizadas, también descubrimos, por primera vez, que los rayos siguen algo llamado tendencia 'lognormal", explicó Pasek. "Una tendencia lognormal muestra queel rayo más poderoso ocurre más a menudo de lo que se esperaría si hiciera una curva de campana de los rayos. Esto significa que los grandes rayos son realmente grandes ".
Según Pasek, un rayo puede transportar un voltaje extremadamente alto y calentar la temperatura del aire alrededor de la huelga a más de 30,000 grados Kelvin, es decir, más de 53,000 grados Fahrenheit. Cuando los rayos caen sobre arena, tierra, roca o arcilla, la corriente fluyea través del objetivo y calienta el material por encima de su nivel de vaporización. El enfriamiento rápido produce la fulgurita.
Según Pasek, quien también es experto en astrobiología, geoquímica y cosmoquímica, los rayos caen sobre la Tierra aproximadamente 45 veces por segundo, con 75 a 90 por ciento de los impactos sobre masas de tierra.
"Alrededor de una cuarta parte de estos ataques ocurren desde una nube hasta el suelo, por lo que el potencial de formación de fulgurita es grande, con hasta 10 fulguritas formadas por segundo en todo el mundo", dijo Pasek.
Su investigación sirve no solo para proporcionar una manera de medir la inmensa energía en los rayos, sino también para ayudar a crear conciencia sobre los peligros que representan los rayos potencialmente mortales.
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Materiales proporcionados por Universidad del Sur de Florida USF Innovation . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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