Descubierto "por accidente" por el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA en 2010, el rayo oscuro es un subproducto sorprendentemente poderoso, pero invisible, de las tormentas eléctricas en la atmósfera de la Tierra. Sin embargo, a diferencia del rayo normal, el rayo oscuro es invisible para nuestros ojos y no irradia calor o luz; en cambio, libera ráfagas de radiación gamma.
Además, estos estallidos de rayos gamma se originan a altitudes relativamente bajas dentro de las propias nubes de tormenta. Esto significa que los pilotos de avión y los pasajeros que vuelan a través de tormentas eléctricas pueden estar expuestos a los rayos gamma de los rayos oscuros, que son lo suficientemente enérgicos como para atravesar el casco de un avión ... así como cualquier cosa o persona dentro de él. Para descubrir cómo dicha exposición a los rayos oscuros podría afectar a los viajeros aéreos, el Laboratorio de Investigación Naval de los EE. UU. (NRL) está realizando pruebas de modelado por computadora utilizando su SoftWare para la optimización de detectores de radiación - SWORD, para abreviar.
Los destellos de rayos gamma terrestres (TGF) son explosiones de rayos gamma y haces de partículas de materia y antimateria extremadamente intensos, submilisegundos. Identificados por primera vez en 1994, están asociados con fuertes tormentas eléctricas y rayos, aunque los científicos no entienden completamente los detalles de la relación con los rayos. Los últimos modelos teóricos de TGF sugieren que el acelerador de partículas que crea los rayos gamma se encuentra en las profundidades de la atmósfera, a altitudes entre seis y diez millas, dentro de nubes de tormenta y al alcance de aviones civiles y militares.
Estos modelos también sugieren que los haces de partículas son lo suficientemente intensos como para distorsionar y colapsar el campo eléctrico dentro de las tormentas eléctricas y, por lo tanto, pueden desempeñar un papel importante en la regulación de la producción de rayos visibles. A diferencia de los rayos visibles, los haces de TGF son lo suficientemente anchos, tal vez alrededor de media milla de ancho en la parte superior de la tormenta eléctrica, que no crean un canal de plasma caliente y un flash óptico; de ahí el nombre, "rayo oscuro".
Un equipo de investigadores de la División de Ciencias Espaciales del NRL, dirigido por el Dr. J. Eric Grove, de la Rama de Medio Ambiente Espacial de Alta Energía (HESE), está estudiando el entorno de radiación cerca de tormentas eléctricas y relámpagos oscuros. Utilizando el Calorímetro construido por NRL en el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA, miden el contenido de energía de los rayos oscuros y, por primera vez, usan rayos gamma para geolocalizar los destellos.
Como siguiente paso, el Dr. Chul Gwon de HESE Branch está utilizando SoftWare de NRL para la optimización de detectores de radiación (SWORD) para crear las primeras simulaciones de un rayo oscuro que golpea un Boeing 737. Puede calcular la dosis de radiación para los pasajeros y la tripulación de estas simulaciones de Monte Carlo. Estimaciones anteriores han indicado que podría ser tan alto como el equivalente a cientos de radiografías de tórax, dependiendo de la intensidad del flash y la distancia a la fuente.
Las simulaciones de SWORD permiten a los investigadores estudiar en detalle los efectos de la variación en la intensidad, el espectro y la geometría del flash. El equipo del Dr. Grover ahora está ensamblando detectores que serán trasladados en globos y aviones especializados a tormentas eléctricas para medir el flujo de rayos gamma in situ. Los primeros vuelos en globo están programados para este verano.
Fuente: Noticias NRL
