El señor del rayo

Con la beca Consolidator Grant del Consejo Europeo de Investigación, que ayuda a jóvenes científicos a desarrollar estudios rompedores, serán contratados hasta 2021 media docena de físicos, matemáticos e ingenieros para perseguir relámpagos... de forma virtual: «Uno no puede poner instrumentación cerca de un rayo. Es una dificultad técnica que no parece que vaya a resolverse pronto, así que hacemos simulaciones numéricas con el ordenador». Su trabajo se desarrollará en las dependencias del instituto del CSIC ubicado en Granada. Seco y seguro.

¿Qué buscarán exactamente Luque y sus colaboradores? Uno de los objetivos de su investigación es entender por qué los rayos se propagan «a saltos». «Cuando los observas con cámaras de alta velocidad, ves que la propagación no es continua sino que avanza un poco, se para, vuelve a avanzar, se para, y ahora mismo nadie sabe por qué», explica el científico.

También analizarán los rayos X y los gamma asociados a las tormentas. De hecho, una posible utilidad práctica de este estudio es cuantificar la cantidad de radiación recibida por la tripulación de vuelos comerciales que pasan buena parte de su vida volando sobre las nubes, ya que a partir de ciertos límites resulta potencialmente cancerígena.

Los rayos siguen siendo un fenómeno bastante misterioso e impredecible, pese a que hay una disciplina dedicada a estudiarlos, la ceraunología. «Hace tres siglos, el descubrimiento de su naturaleza eléctrica afianzó nuestra confianza en que la naturaleza podía ser comprendida mediante la investigación científica», recuerda Luque, en alusión al hallazgo realizado por Benjamin Franklin en 1752. Aquel año, el científico y político norteamericano llevó a cabo en Filadelfia su famoso experimento de la cometa. El artefacto tenía un esqueleto de metal y se sujetaba con un hilo de seda que terminaba en una llave también metálica; al hacerla volar en un día de tormenta, la llave se cargaba de corriente, lo que demostró que las nubes están llenas de electricidad y la liberan a través de los relámpagos. A partir de ahí desarrolló el pararrayos, que, por cierto, no fue la única creación de este ingenioso señor: inventó las lentes bifocales, el humidificador, el cuentakilómetros, las aletas de bucear...

Hay que tener en cuenta que, antes de Franklin, la Humanidad albergaba ideas bastante peregrinas sobre el origen de esos tremendos chispazos del cielo. De hecho, los atribuían a la voluntad de los dioses.

Mil millones de vatios

Ahora sabemos que los rayos son en realidad descargas de electricidad estática que se producen cuando en las nubes las moléculas se ubican según su carga eléctrica las positivas arriba y las negativas abajo y se convierten en una enorme pila capaz de producir una potencia de mil millones de vatios, comparable a la de una explosión nuclear.

El relámpago es el resplandor que acompaña a esta descarga y el trueno, el sonido que produce. Como promedio, un rayo mide 1.500 metros, pero en una ocasión se registró en Texas uno de 190 kilómetros.

Cada segundo hay unos 50 rayos en la atmósfera terrestre. Pero el fenómeno también se ha observado en Júpiter y Saturno. En la Tierra existen tres tipos fundamentales de rayos: son más comunes los que se producen dentro de la misma nube o de nube a nube, pero los más temidos son, por razones obvias, los nube-suelo: los rayos causan cada año centenares de muertes en todo el mundo. Cerca del 80% de las personas que son alcanzadas por una descarga sobreviven, algunas con secuelas.

Si uno se ve sorprendido por una tormenta en cielo abierto, debe evitar los elementos puntiagudos del paisaje árboles o postes, así como las instalaciones eléctricas, y agacharse o tumbarse. A Lourdes Urbieta, una ingeniera de minas que recibió el impacto de un rayo en 2001, no le dio tiempo. Mientras preparaba una voladura en una cantera en Vizcaya, un rayo le entró por la cabeza y le salió por la pierna. Y aún así cree que tuvo buena suerte. «En el hospital», recordaba en una entrevista en este periódico hace unos años, «estuve al lado de grandes quemados y tuve tiempo para pensar. Cuando te ocurre algo así, te cambia el chip: te tomas las cosas con un poco más de filosofía, valoras más lo que tienes y te sientes más afortunada.

Origen de la vida

Los rayos tuvieron un papel clave en el origen de la vida. En 1952, los científicos Stanley Miller y Harold Clayton Urey reprodujeron en laboratorio las condiciones de la Tierra primitiva, hace unos 4 millones de años:sometieron una mezcla de agua, metano, amoníaco e hidrógeno a descargas eléctricas y, una semana después, descubrieron que se habían formado moléculas orgánicas, como aminoácidos, glucosa y ácidos nucleicos, que aún no son materia orgánica pero son componentes fundamentales para su aparición. El experimento fue clave para apoyar la teoría del caldo primordial en el origen de la vida.