Cómo los rayos ayudan a purificar la atmósfera de ciertos contaminantes

Observaciones recientes realizadas dentro de las tormentas eléctricas de EE. UU. Han demostrado que los rayos cambian la química atmosférica mucho más de lo que se había estimado anteriormente. Además, al participar en la producción natural de radicales libres, aumentan la capacidad de depuración de la atmósfera de diversos contaminantes.

El rayo constituye la parte luminosa del rayo y el trueno la parte acústica. A menudo temido y temido, este fenómeno es sin embargo involucrado en la regulación de nuestro medio ambiente. En otras palabras, tiene efectos beneficiosos. Los pocos millones de rayos que ocurren todos los días en la Tierra, por ejemplo, participan en la purificación natural de la atmósfera de gases como el metano (CH4) o monóxido de carbono (CO). Un aporte que sería incluso más importante de lo que pensamos según un trabajo reciente publicado en revistas Revista de investigación geofísicaAtmósferas y Ciencias.

Cuando en 2012, un avión de investigación voló a través de un grupo de tormentas eléctricas para comprender mejor cómo afectaban la química atmosférica, los datos transmitidos por el instrumento sorprendieron a los científicos. Tanto es así que primero se los consideró aberrantes y luego se dejaron de lado. Sin embargo, las evaluaciones posteriores y los experimentos de laboratorio mostraron que este no era el caso. Las mediciones eran de hecho correctas … ¿Pero qué midió el instrumento cuando sondeó la parte superior de las tormentas eléctricas entre Colorado y Oklahoma?

El papel infravalorado de la parte discreta del rayo

Los datos mostraron una cantidad anormalmente alta de óxidos de hidrógeno, presentes como radicales hidroxilo (OH) e hidroperoxilo (HO2). Si los científicos supieran que los rayos pueden crear estos radicales libres * vía la producción de óxidos de nitrógeno, el proceso nunca se había observado directamente. Más importante aún, descubrieron queuna producción directa y masiva deOH y D ‘HO2 también existió. Ya sea por la descarga principal o, lo que es más sorprendente, por las escasas o nulas corrientes visibles que la rodean.

relámpago
Representación simplificada del proceso de formación de radicales libres OH y HO2 así como óxidos de nitrógeno y ozono (intermedio). Créditos: Jena Jenkins, Penn State.

Si incluso las corrientes bajas tienen una influencia notable en la química atmosférica, en última instancia, no es tan sorprendente haber medido un nivel particularmente alto de óxidos de hidrógeno. Además de haber sido apoyado por experimentos de laboratorio, el mecanismo sugiere que el rayo participa mucho más fuertemente en la purificación de la atmósfera de lo que se pensaba. Además, del 2% al 16% de la oxidación global ligada al radical hidroxilo se debería a los rayos.

“Estos resultados son muy inciertos, en parte porque no sabemos cómo se aplican estas medidas al resto del mundo”., dice WH Brune, autor principal del artículo. “Solo volamos sobre Colorado y Oklahoma. La mayoría de las tormentas eléctricas ocurren en los trópicos. La estructura de las tormentas eléctricas en las grandes llanuras es diferente a las de los trópicos. Está claro que necesitamos más mediciones aéreas para reducir esta incertidumbre ”..

* Se recuerda que un radical libre es una molécula cuyos enlaces no están saturados. Además, su química es muy activa, lo que explica una vida útil muy corta en la atmósfera.


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