Hay mucho más en una tormenta que lo que percibe el ojo. Literalmente. Si pudieran ver los campos de fuerza invisibles que rodean imanes o ropas con “electricidad estática”, una tormenta en el horizonte tendría un aspecto muy diferente.

Las tormentas también son siempre dinamos eléctricas. Imagen cortesía de The Aerospace Corporation.

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Envolviendo y eclipsando las nubes tormentosas, cintas fantasmales de enormes campos magnéticos y eléctricos podrían arquearse hacia arriba, sobre las nubes hasta lo más alto de la atmósfera, y desplomarse hacia abajo como zarcillos tanteando el terreno. Estos invisibles campos siempre están en movimiento, hinchándose y retorciéndose mientras que la nube se revuelve, y dando una sacudida, de repente, golpean convertidos en rayos.

Los científicos han asumido durante mucho tiempo que este aspecto, mayormente oculto, de las tormentas, sirve como “bomba” eléctrica que mantiene una considerable diferencia de carga entre la superficie de la Tierra y la capa superior de la atmósfera denominada ionosfera. Hay una caída de voltaje entre las dos, medida en cualquier sitio, de entre 150.000 y 600.000 voltios. Sin ninguna actuación, la diferencia debería equilibrarse naturalmente en unos 15 minutos, pero no lo hace.

Entonces debe existir una bomba. Desafortunadamente, los números no cuadran. Los científicos aun están tratando de calcularlo: Todos los rayos nube-tierra que se producen sobre el planeta – unos 15 por segundo – no transportan la suficiente corriente eléctrica para mantener la diferencia de carga apreciada. Está pasando algo más.

'Hay otras fuentes además de los relámpagos, y eso es parte de lo que estamos tratando de conseguir manejar', dice Richard Blakeslee, científico en el Centro Global de Hidrología y Clima en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA.

La superficie de la Tierra y la ionosfera forman un circuito eléctrico. Las tormentas contribuyen a mantener el circuito fluyendo. Imagen cortesía de la NASA.

Él explica: “la tierra y su atmósfera forman un circuito eléctrico gigantesco. Con buen tiempo, la diferencia de carga entre la ionosfera y el suelo mantiene un flujo constante de corriente desde la atmósfera hasta el suelo, a pesar del hecho de que el aire es un mal conductor de la electricidad”.

'Por lo tanto algo debe transportar la corriente de vuelta desde la tierra a la atmósfera para completar el ciclo y mantener el circuito fluyendo – concretamente las tormentas. Los dos flujos deben ser iguales, pero hasta el momento no hemos cuadrado las cuentas”.

Para echar un vistazo más cercano a lo que está pasando, Blakeslee y sus colegas han utilizado una novedosa manera de supervisar tormentas. Volaron una versión modificada del vehículo aéreo no tripulado (UAV) Predator que se utilizó en la reciente guerra en Irak, “reclutando” una versión del aerodino para la misión civil de sobrevolar tormentas cerca del Cayo Oeste en Florida.

La versión del UAV de grandes altitudes, denominada Altus II, puede medir los campos eléctricos y magnéticos invisibles que envuelven a la tormenta. Puesto que el UAV vuela sobre las nubes, pasa a través de esos campos, detectando su intensidad y dirección en diferentes puntos a lo largo de su trayectoria de vuelo.

Combinado con medidas ópticas de los destellos de los rayos, el resultado es un cuadro mucho más completo de la infraestructura eléctrica de las tormentas.

El vehículo aéreo no tripulado Altus. Imagen cortesía de la NASA

'Una de las cosas que podemos medir con este experimento es la corriente que fluye sobre la tormenta', dice Blakeslee. 'Puede que haya una muy pequeña cantidad de corriente circulando en lo alto de una tormenta, pero si se toman todas las nubes de tormenta sobre la Tierra que están produciendo esta pequeña cantidad de corriente, esto podría tener mucha importancia en la discrepancia en el balance eléctrico de la atmósfera”.

¿De dónde procede esa corriente? Blakeslee sugiere una posibilidad.

El dice que, 'cuando los campos eléctricos de la tormenta se hacen suficientemente intensos, la superficie de la Tierra bajo la tormenta se carga. Hierba, árboles, gente y cualquier cosa comienzan a producir una carga que fluye hacia la atmósfera. A veces esto se manifiesta en fenómenos que se pueden ver como los Fuegos de San Telmo. Generalmente no se ve nada, pero ocurre siempre durante las tormentas”.

La persecución para cuantificar esta corriente perdida continúa. El equipo de Blakeslee aun está procesando los datos que recopilaron, y esperan publicar algunos de sus resultados en los próximos meses. Una cosa que su investigación ya ha mostrado es la utilidad de esas aeronaves no tripuladas.

'Esas naves no tripuladas son una nueva herramienta importante para estudiar tormentas”, dice. “Nos permitirán disponer de observaciones más largas y continuas en comparación con las de aeroplanos tripulados, por lo que nos darán una visión más completa de lo que tiene lugar”.

El UAV vuela mucho más lento que los aeroplanos normales (150 mph vs. ~500 mph) y puede darse la vuelta mucho más rápido. Por tanto, mientras que un aeroplano tripulado pasaría zumbando sobre una tormenta y luego emplearía un buen rato en dar la vuelta para una nueva pasada, un UAV `puede simplemente hacer lentos “ochos” sobre la tormenta durante horas, recopilando datos continuamente.

Alguno de los patrones de vuelo utilizados durante las observaciones de tormentas. Imagen cortesía de la NASA.

Los satélites geoestacionarios también pueden facilitar una vista continua de las tormentas, pero estos pequeños aeroplanos a control remoto ofrecen algunas ventajas.

Para Blakeslee, 'El UAV vuela en medio de los campos eléctricos y magnéticos. Debido a su proximidad a la tormenta puede captar pequeñas señales ópticas que pasarían desapercibidas para los distantes satélites”.

'Por tanto hay un lugar en el futuro para los UAV que podrán observar tormentas continuamente”, dice, lo que ayudará a los científicos a tener una más clara visión de la vida privada eléctrica de las tormentas.