Escola Superior d’Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa. ESEIAAT

Comparteix:

Investigadors de la UPC a Terrassa fotografien per primer cop l’inici d’un jet gegant amb una càmera ràpida

23/10/2019

  • Un jet gegant és una descàrrega elèctrica que s’inicia dins del núvol i arriba fins a una alçada de 90 km
  • Les imatges preses pels  investigadors de la UPC a Terrassa són inèdites, mai vistes
  • Els investigadors han observat  com es  formen els jets gegants, pas a pas, fins arribar a la ionosfera

Oscar Van der Velde i un grup d’investigadors del Grup de Recerca de Raigs (LRG) de la UPC a Terrassa i de la Universitat de Duke (EUA) acaben de publicar a la revista Nature Communications un treball  que mostra, per primer cop, com es forma un jet gegant. Aquest descobriment és molt important per ajudar a esbrinar com l’activitat elèctrica dins de les tempestes pot arribar a la base de la ionosfera , un fenomen encara molt desconegut per a la ciència. Les imatges s’han pres a Colòmbia amb una càmera d’alta velocitat  que opera a 5000 imatges per segon.

Els jets gegants són les descàrregues elèctriques més grans que existeixen. De fet, la seva força i amplitud connecta la tempesta amb la ionosfera. Els jets gegants es produeixen a vegades en l’alta atmosfera per sobre de  tempestes intenses i només es poden observar de nit igual que els seus cosins, els anomenats sprites, els jets blaus i els elfs.

Els jet gegants s’inicien al núvol com un poderós llamp cap amunt. La seva forma és característica i curiosament només es formen a zones properes als tròpics. La part inferior dels jets gegants es produeix per sota dels 30 km, és filamentosa i de color blavós. La part superior és una estructura molt ramificada de color vermellós que pot arribar als 90 km d’altitud. La formació d’aquests fenòmens és encara un misteri per a la comunitat científica, ja que són rars i també els processos dins del núvol també són difícils de detectar.

Ara, un grup d’investigadors del grup de recerca de llamps (LRG) de la Universitat Politècnica de Catalunya·Barcelona Tech (UPC) a Terrassa ha captat per primer cop imatges del moment precís en què es forma un d’aquests jets gegantins. Per poder realitzar-los el grup de Terrassa ve treballant des de l’any 2008 amb diferents campanyes.

Els descobriment han tingut lloc a la costa nord de Colòmbia. A l'estiu del 2017 els investigadors van utilitzar un sistema portàtil de càmeres ràpides a prop de la ciutat de Santa Marta, que operava a 900 imatges per segon. Una segona campanya del 2018 es va dur a terme a Barranquilla i Cartagena i van treballar amb un sistema d’altíssima velocitat, que va operar a 5000 imatges per segon.

Un enregistrament històric

Amb aquestes càmeres, l’investigador Oscar Van der Velde  va fer un seguiment minuciós de de tempestes en desenvolupament, amb l'esperança que aparegués el fenomen,  i aquest seguiment pacient i minuciós va donar els seus fruits. Durant les dues campanyes, es van produir 12 jets gegants en 6 nits diferents, 5 dels quals es van enregistrat amb èxit per la càmera d’alta velocitat.

 

La imatge de la  formació del jet gegant captada per aquest equip s’ha pres a 200 microsegons i mostra, per primer cop, el primer flaix a partir del qual es desencadena. La seqüència de les imatges demostra, a més, que la formació d’un jet gegant és desenvolupa pas a pas i a partir dels 40 km d’alçada experimenta un salt continu fins arribar a la ionosfera (90 km). Aquest fet és històric molt important per esbrinar els misteris que envolten als fenòmens elèctrics a l’atmosfera i l’acoblament entre capes atmosfèriques, un camp científic encara molt incipient.

Segons explica Óscar Van der Velde “Desprès d’una dècada estudiant la fenomenologia elèctrica a l’atmosfera, amb el nostre treball hem pogut aportar una informació molt valuosa per entendre com i per què es formen. El que passa dins dels núvols és encara un misteri. Tampoc sabem per què els jets gegants només es formen a la zona dels tròpics.  Els models actuals per descriure’ls són encara molt bàsics, per això les imatges que captem amb els nostres equips són molt importants per a la comunitat científica”, afirma Van der Velde

El descobriment del grup de recerca LRG de la UPC s’ha publicat a la revista “Nature Communcations” i han participat els investigadors Oscar Van der Velde, Joan Montanyà i Jesús A. López de la UPC, i Steven A. Cummer de la Duke University (EUA)

 

 

Més informació