Investigación de los Rayos Gamma

Investigación de los rayos Gamma

Horacio Torres Sánchez Profesor Emérito UN, Miembro de ACIEM Noviembre 3 de 2021

Interpretación e investigación del fenómeno del rayo…

Rayos nube-ionosfera

Sprite Sta Martha, Colombia

Espectro Electromagnético

Energía Electrica:60Hz

FM: 90- TV: 30107MHz 3000MHz

Rango frecuencia rayos: 3kHz-300MHZ

Rayos X: 3000PHz

Transient Luminous Events, TLE y Terrestrial Gammaray Flash, TGF Fenómenos denominados: • Destellos de rayos Gamma terrestres (Terrestrial Gamma-ray Flash, TGF) y • Eventos luminosos terrestres (Transient Luminous Events, TLE).

Se analiza el papel de los estudios que lleva a cabo en Colombia el grupo PAASUN y los beneficios que esta rigurosa y sistemática investigación representan para el futuro del conocimiento científico de los rayos en el país.

El fenómeno del rayo El fenómeno del rayo ha sido investigado sistemáticamente en Colombia desde hace aproximadamente cuatro décadas con la creación de un grupo de investigación (PAAS-UN) en la Facultad de Ingenieria, motivado por la curiosidad científica del fenómeno, con el objetivo de llevar a cabo un proceso de apropiación, construcción y creación autónoma de conocimiento con categoría conceptual de ser un trabajo interdisciplinario .

Hipótesis de investigación: “Las magnitudes

de los parámetros del rayo varían espacial y temporalmente. ”

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Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager RHESSI - Terrestrial Gamma-ray Flash, TGF

Efectos Luminosos Transitorios (TLE)

Rayos al servicio de la humanidad •

•

El nitrógeno se encuentra formando parte de la atmósfera, integrando un 78% de la misma.

Es un elemento bastante inerte, no reacciona fácilmente con otros compuestos, así que antes de ser aprovechado por la mayoría de los seres vivos, debe pasar por un proceso llamado fijación, el cual está definido como su combinación con oxígeno o hidrógeno para dar oxido o amonio y ocurre en la atmosfera por la acción de los rayos. Cuando fijan el nitrógeno al impactar en el suelo, son un verdadero banquete para las plantas, que se refleja rápidamente en un vigor y crecimiento extraordinarios Son fundamentales para la protección humana al producir ozono en las capas superiores de la atmósfera. El ozono troposférico en mayor porcentaje es formado por reacciones químicas a partir de los óxidos de nitrógeno producidos por los rayos.

N2 + O2 +

=

ASIM (Atmosphere Space Interaction Monitor)

ASIM El proyecto ASIM nació para tratar de entender los fenómenos electromagnéticos TGF y TLE para lo cual hay que situar los instrumentos de medición fuera de nuestra atmósfera, en el espacio exterior para poder estudiar las tormentas desde arriba.

El principal objetivo científico del proyecto ASIM es establecer la correlación espacio/temporal entre los fenómenos TLE, TGS y los rayos nube-tierra y desarrollar un modelo unificado que explique sus extraordinariamente diferentes escalas en términos de frecuencia.

ASIM Lanzamiento abril 2/2018

Acople Estación Espacial Internacional

UNPeriodico, Ciencia y tecnología, No 217, p.12, abril 20 de 2018 Bogotá D.C. “A la caza de “duendes” energéticos en el espacio”

Datos TLE y TFG El Kit-observatorio esta continuamente en operación con datos que son enviados, analizados y comparados con datos terrestres del sistema de monitoreo ubicado en Colombia, que en el año 2015 fue montado con siete antenas de monitoreo alrededor de la ciudad de Santa Marta, Colombia, desde donde se captura la actividad de rayos nubes-ionósfera. Hoy estas antenas están en una estación cerca de la región del Catatumbo.

Primeros resultados Un primer aporte ha sido la altura de los centros de carga eléctrica de la nube en el trópico, la cual fue calculada en 9.95 km; la altura máxima fue de 15.9 km y la altura mínima fue de 3.5 km.

Primeros resultados

La caracterización derivada de esta tesis de doctorado fue de gran interés primero, en el estudio detallado de las estructuras eléctricas en tormentas tropicales, segundo en el análisis de propagación de líderes de rayos en el trópico, tercero aportaron las condiciones espaciales y las configuraciones de carga eléctrica que fueron recreadas mediante el desarrollo de un modelo de líder y finalmente aportaron en el estudio de las condiciones eléctricas favorables en la producción de TGFs.

Identificación de Hotspot Recurrencia de rayos en cuadriculas-Lopez.

Cuadriculas de 1 km

2012

Cuadriculas de 200 m

2013

2018

2014 ….

Estación de investigación DABEIBA Estación experimental sobre rayos – DABEIBA, Barranca, Santander, Colombia.

• UN, UIS, Keraunos, UPB, U Gainesville, ASIM, NASA, Grupos de investigación…

• Información: EEI, PreThor, LMA, red LINET, Antenas de placas…

PROYECTOS EN PERSPECTIVA • Sistema de radio sonda para medir campos eléctricos en el interior de las tormentas en el rango del LMA • Medida de corrientes de rayos en estructuras elevadas.

• Interacción de rayos en estructuras altas en regiones tropicales y las implicaciones que tendrá en la protección de aerogeneradores.

• Medición de resonancia Schumann. Potencial ionosférico en el trópico.

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…Estas y muchas más preguntas y proyectos darán en un futuro las respuestas científicas y las bases para innovaciones tecnológicas que hoy en día no conocemos, pero con un trabajo continuo, sistemático y riguroso llegaran, porque como bien sentencio Sir Francis Bacon “La verdad es hija del tiempo, no de la autoridad”.

Muchas gracias por su atención.

¡¡¡ Todas las Preguntas y comentarios serán bienvenidos, pues enriquecen el tema…!!!