Lightning Initiation

Los relampagos son fascinantes. Sobretodo si los puedes ver desde un lugar seguro. A pesar de todos los estudios atmosfericos que se encuentran sobre este fenomeno, donde se ha avanzado mucho en la comprension de los relampagos, curiosamente todavia no hay respuesta a la pregunta: como se inicia el proceso que finalmente produce el relampago?

Gurevich y Karashti nos dan una plausible hipotesis en su paper:
Runaway Breakdown and Hydrometeors in Lightning Initiation.
A. V. Gurevich, and A. N. Karashti,  PRL 110, 185005 (2013).

En el paper estudian la estructura temporal en radio-frecuencia de la fase inicial de produccion de un relampago. Este fase inicial tiene una duracion aproximada de 10-100ms. El estudio lo han hecho utilizando un solo relampago. Para el cual obtienen un sample de mas de 8300 pulsos. El analisis final lo hacen usando los primeros 2100 pulsos.  Donde se estudio el tiempo de llegada, la distribucion de la diferencia de tiempo entre los pulsos, para ver si en random, y la polaridad y amplitud de los pulsos para estudiar las caracteristicas del campo electrico que ha producido dicho pulso.
Para producir un relampago se necesita crear un campo electrico dentro de la nube de E~30kV/cm, lo cual no es nada facil de explicar. La propuesta de Gurevich y Karashti consiste en usar los electrones secundarios producidos por rayos cosmicos con energias entorno al TeV. Estos electrones son acelerados en el campo electrico de la nube. Si el campo electrico es suficientemente grande produciran avalanchas de electrones. Estos ultimos, (electrones termicos) produciran descargas cerca de los hydrometeors, que son cubitos de hielo de aproximadamente 1mm cubito, que estan polarizados. Estas descargas cerca de los hydrometeors induciran de forma sincronizada descargas en toda la nube dando como resultado final el esperado relampago.

Gonzalo.

Chemical composition of galactic cosmic rays with space experiments

Como lectura post-verano, Alexey nos recomendaba varios articulos de fisica, entre ellos encontramos este de Mirko Boezio y Emiliano Mocchiutti, Astropart. Phys. (2012), see link
donde podemos encontrar un detallado resumen, desde el punto de vista experimental, del "state of the art" de diferentes medidas de composicion quimica y espectro, obtenidos mediante "space-born experiments", centrandose especialmente en PAMELA.

ABSTRACT:
The origin and properties of the cosmic radiation are one of the most intriguing question in modern astrophysics. The precise measurement of the chemical composition and energy spectra of the cosmic rays provides fundamental insight into these subjects. In this paper we will review the existing experimental data. Specifically, we will analyse results collected by space-born experiments discussing the experimental uncertainties and challenges with a focus on the PAMELA experiment.

En el paper nos encontramos con una recopilacion de resultados de diferentes experimentos de satelites, como son el espectro para electrones, proton y helio, asi como positrones y antiprotones y nucleos mas pesados, que son fundamentales para entender los mecanismos de produccion y acelaracion de estas particulas asi como su propagacion en el medio galactico.

Con respecto a PAMELA tenemos informacion detallada de como es el detector y como se han calculado los errores sistematicos. Que son fundamentales a la hora de interpretar los diferentes espectros medidos. En el paper, de forma breve ya que no es el objetivo de la publicacion, hacen una interpretacion de los datos usando los modelos mas comunes para las energias que se miden mediante satelites (~GeV). Pero siempre podremos usar las referencias para profundizar en los direferentes modelos astrofisicos.

A Big Surprise from the Edge of the Solar System

Las sondas Voyager de la NASA han llegado a la periferia del sistema solar, y allí se han encontrado con algo totalmente inesperado: "The Voyager probes appear to have entered a strange realm of frothy magnetic bubbles" En la entrada se explica que estas burbujas magnéticas pueden ser producidas por el campo magnético del sol que se extiende por todo el sistema solar.

Y lo que es más importante puede tener consecuencias para los rayos cósmicos. Ya que parte del flujo de rayos cósmicos podría quedar atrapado dentro de las burbujas magnéticas.

Podéis encontrar todos los detalles en la página de la NASA.
En el mismo enlace podéis ver un vídeo donde se explica a través de animaciones como se producen las burbujas magnéticas.