Centellas: Las muchas formas de las misteriosas iluminaciones atmosféricas
Micah Hanks
6 de marzo de 2018
Las centellas es un misterio de la ciencia atmosférica que ha fascinado a investigadores y laicos por igual durante siglos. Si bien existe una gama de teorías que suponen cómo y por qué puede formarse, hasta la fecha no tenemos explicaciones claras para el fenómeno, a pesar de la acumulación de una gran cantidad de datos científicos en las últimas décadas.
Debido a su naturaleza curiosa, ha habido varios intentos de recrear centellas en un entorno de laboratorio en los últimos años. Business Insider informó en 2013 que un grupo de investigadores de la Academia de la Fuerza Aérea de los EE. UU. logró crear «un destello de plasma en forma de bola» en un entorno de laboratorio que «se parece mucho» a una centella como ocurre en la naturaleza.
De acuerdo con un artículo reciente en Science Advances, un efecto similar al de las centellas se ha producido una vez más en un entorno de laboratorio… aunque esta vez, se produjo en el nivel cuántico. El estudio, co-escrito por los investigadores Wonjae Lee1, Andrei H. Gheorghe y muchos otros se titula «Synthetic electromagnetic knot in a three-dimensional skyrmion«. El estudio observa el comportamiento de agrupamientos particulares de átomos, llamados condensados de Bose-Einstein, que consistía en este caso de átomos de rubidio que operaban cerca del cero absoluto (presentando así condiciones en las que el movimiento de partículas es mínimo).
Según el resumen del artículo, el experimento llevó a la observación de un fenómeno teórico que nunca se había observado antes en un entorno de laboratorio, y que puede presentar nuevas pistas sobre cómo se forma las centellas:
«Experimentalmente nos damos cuenta de una simulación en la que una partícula cuántica cargada interactúa con los campos electromagnéticos anudados propios de un modelo topológico de centellas. Estos fenómenos son inducidos por un control espaciotemporal preciso del campo de giro de un condensado atómico de Bose-Einstein, creando simultáneamente un skyrmion de Shankar, una excitación topológica que se predijo teóricamente hace cuatro décadas, pero nunca antes se había observado experimentalmente. Nuestros resultados revelan las capacidades versátiles del electromagnetismo sintético y proporcionan las primeras imágenes experimentales de skyrmions tridimensionales topológicos en un sistema cuántico» «.
Escribiendo para Gizmodo, el escritor científico Ryan Mandelbaum explica los condensados de Bose-Einstein como sistemas que son «capaces de demostrar efectos cuánticos extraños en escalas macroscópicas, y permiten a los investigadores crear fenómenos que de otro modo serían imposibles de estudiar, como imanes con un solo polo, supersólidos, Polarones Rydberg, y en este caso, campos magnéticos extraños y anudados».
Por lo tanto, los investigadores comparan la observación del misterioso skyrmion Shankar, en este caso, a ser esencialmente un «modelo topológico de centella», producido en un entorno controlado.
La pregunta perdurable, por supuesto, es cómo (y por qué) tales cosas pueden ocurrir en la naturaleza, y presumiblemente en una escala que es de órdenes de magnitud mayor que el observado cuando se lo induce en un entorno de laboratorio. Lo que es más importante, ¿qué fenómenos naturales podrían constituir la luminosidad inusual y autónoma de la centella, que a veces parece erupcionar espontáneamente en un entorno, y en ausencia de sistemas meteorológicos y otros fenómenos meteorológicos asociados con el rayo «normal»?
Foto de una posible manifestación similar a una centella sobre Table Rock, Carolina del Norte en 2009 (foto de Bill Fox).
Hay algunas ocurrencias inusuales de relámpagos que se han reportado a lo largo de los años, que pueden proporcionar algunas pistas sobre lo que hace que se forme. Al examinar algunos de estos, uno de esos informes (aunque uno temprano) proviene del artículo de Michael W. Rowe de 1983 en el British Journal of Meteorology, titulado «Unusual Ball Lightning», en el que se describió que se produjo una manifestación de rayos con lo que parecían ser «cadenas» para un observador:
«Sucedió en la tarde de 1924. Llegó una gran bola de fuego, o eso parecía, pero la cosa era que tenía cadenas en todos los sentidos. Duró unos cinco minutos, luego todas las cadenas chocaron entre sí con un golpe tremendo; luego tuvimos una terrible tormenta que duró bastante tiempo. En un segundo momento, la Sra. Revell dibujó la centella como un globo rojo con 16 rayos, compuesto de eslabones como una cadena, saliendo de ella; los rayos eran bastante más largos que el diámetro de la bola. Ella dijo: «˜Tú preguntaste el tamaño. Desde el suelo parecía de cuatro a cinco yardas de ancho, que sería más grande que en el cielo. Las cadenas se abrieron de arriba a abajo con un golpe tremendo»™».
Cuatro años antes del relato presentada anteriormente, tenemos un incidente similar de Parkside, Australia, donde se observó otra manifestación inusual de centella después de que se escuchó un ruido fuerte a cierta distancia. El relato dado es la siguiente:
«No pasó mucho tiempo hasta que escuchamos un silbido y, mirando al cielo occidental, vimos un objeto de aproximadamente 30 centímetros de diámetro que se movía lentamente a través del aire hacia nosotros, a unos 12 pies de distancia. Viajaba hacia el este y bajaba por la valla de madera de la señora Harris y aterrizó en el suelo del porche de cemento a unos 3 pies detrás de nosotros. Grácilmente rebotó a lo largo del piso de cemento en un camino recto que cubre la longitud de 30 pies de la terraza a un ritmo de caminar. Rebotó tres o cuatro veces hasta una altura de 18 pulgadas en cada ocasión. Cada vez que la bola esférica tocaba el cemento, se aplanaba en el punto de contacto y se deformaba, pero retomaba rápidamente su forma globular cuando abandonaba el suelo. No era transparente sino, más bien, como una bola de humo con «˜gusanos»™ eléctricos brillantes en forma de «˜comas»™ que se agitaban, chisporroteaban, silbaban y parpadeaban. Se aplanó por 1/4 en la forma del huevo en cada rebote. Al llegar al extremo occidental de nuestra galería, se aceleró rápidamente y se levantó en un ángulo empinado de unos 45 grados limpiando el albaricoquero, los alambres y la casa de al lado. En esta etapa, mi madre se precipitó por la puerta trasera de la casa donde nos acurrucamos durante unos 30 segundos antes de escuchar un estruendoso golpe a unas 250 yardas de distancia hacia el este. Había golpeado la casa de Green en el extremo este de Campbell Road. Al parecer, luego rebotó todo el camino hasta la casa del Ejército de Salvación y demolió toda la casa en algún lugar cerca de las calles Dawson y Florence en Fullarton».
Otra peculiaridad de las centellas, además de su asociación con formas inusuales y ruidos fuertes, es su aparición ocasional en forma metálica, o incluso en forma de vidrio (tales informes a menudo ocurren durante el día). En un incidente del 1 de junio de 1984, una señora Elsie Haigh de Nottingham, Inglaterra, observó lo siguiente, que apareció de nuevo en el British Journal of Meteorology el mismo año en que ocurrió el incidente:
«… aproximadamente a las 5.45 p.m., estaba en mi cocina. La ventana y la puerta estaban cerradas. Estaba de espaldas a la ventana cuando escuché un «˜ruido de ebullición»™ y un ruido que sonaba como astillas de vidrio: un sonido de choque. Estaba muy asustada y volteé para mirar hacia la ventana y vi una gran bola de aspecto de vidrio, de aproximadamente 10 pulgadas de diámetro (25 cm), ligeramente oblonga (achatada), con un filamento blanco en el medio. Esto estaba flotando en un recipiente con agua que estaba en el fregadero. Corrí al baño, y segundos más tarde escuché una explosión y vidrios astillados. Cuando todo estuvo en silencio, creo que pasaron unos segundos, volví a la cocina. La pelota se había ido y no había daño. Solo puedo describirlo como un milagro».
De lejos, el informe más peculiar sobre una manifestación de centellas ocurrió el 17 de agosto de 1978, en una región de las montañas del Cáucaso en Rusia. El incidente involucró a un hombre llamado Victor Kavunenko, que estaba acampando con otros cuatro individuos a una altitud de 3900 metros cuando un fenómeno luminoso se manifestó dentro de su tienda durante la noche:
«Me desperté con la extraña sensación de que un extraño había ingresado a nuestra tienda. Sacando mi cabeza del saco de dormir, me congelé. Una burbuja amarilla brillante flotaba a un metro del suelo. Desapareció en el saco de dormir de Korovin. El hombre gritó de dolor. La pelota saltó y procedió a rodear las otras bolsas y ahora se escondía en una, ahora en otra. Cuando quemó un agujero en el mío, sentí un dolor insoportable, como si me quemara una máquina de soldar, y me desmayé. Al recuperar la conciencia después de un tiempo, vi la misma bola amarilla que, observando metódicamente un patrón que solo ella conocía, seguía metiéndose en las bolsas, evocando desesperados y aulladores (sic) aullidos de las víctimas. Este horror indescriptible se repitió varias veces. Cuando recuperé la razón por quinta o sexta vez, la pelota desapareció. No pude mover mis brazos o piernas y mi cuerpo ardía como si se hubiera convertido en una bola de fuego. En el hospital, donde fuimos trasladados en helicóptero, se descubrieron siete heridas en mi cuerpo. Eran peores que las quemaduras. Se descubrió que pedazos de músculo se rasgaban hasta el hueso. Lo mismo le sucedió a Shigin, Kaprov y Bashkirov. Oleg Korovin había sido asesinado por la pelota, posiblemente porque su bolsa había estado sobre un colchón de goma, aislándola del suelo. La centella no tocó un solo objeto de metal, hiriendo solo a la gente».
Este incidente es posiblemente el más sensacional de la colección examinada en este artículo; siempre es aconsejable tratar tales casos con precaución, aunque el testimonio de Kavunenko no debería descartarse (y aunque especulativo, los eventos descritos en la narrativa de Kavunenko sin duda tienen una similitud pasajera con algunos de los eventos que rodean las misteriosas muertes de un grupo de Excursionistas rusos en 1959, conocido como el incidente del paso de Dyatlov).
Con pocas dudas, incluso los descubrimientos más recientes que detallan cómo se forman las centellas dejan mucho a la imaginación. Es uno de esos misterios raros y perdurables que permanecen en la era moderna, y que seguramente nos fascinará y nos dejará perplejos por muchos años más.