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Científicos rusos descifran la estructura de un misterioso fenómeno meteorológico
© Sputnik / Roman Pinchuk
Los científicos rusos lograron explicar cómo se produce el fenómeno meteorológico 'pilares de luz' caracterizado por los excepcionales efectos luminiscentes en las gotas de agua en la niebla helada. Los resultados del hallazgo pueden ser de utilidad para las investigaciones biológicas.
Los científicos de la Universidad Politécnica de Tomsk (TPU, por sus siglas en ruso), en colaboración con un equipo científico internacional, descubrieron que las partículas acuáticas que componen la niebla, al congelarse (de 10℃ a 15℃ bajo cero), tienen una estructura similar a la de los caramelos de goma: el líquido se encuentra dentro de una cáscara helada. Tales estructuras adquieren propiedades resonantes y pueden contribuir a la formación de campos magnéticos. El mayor impulso magnético se emite en el momento de la congelación de la gota, que es la causa de fenómenos ópticos atmosféricos, conocidos como pilares de luz.
Los especialistas señalan que la niebla de hielo puede considerarse un metamaterial natural con rasgos de una red neuronal óptica. Las pequeñas partículas de agua congelada pueden comunicarse entre sí mediante los impulsos magnéticos, que también utilizan algunos representantes del mundo animal, como las aves. Con base en eso, funciona su navegador interno durante la migración estacional, explica el estudio.
El equipo de científicos de la Universidad Politécnica de Tomsk, de la Facultad de Física de la Universidad Estatal de Moscú y del Instituto de Tecnología de Huaiyin en China, elaboraron un modelo de efectos magnéticos que surgen en una gota de agua congelándose en la niebla. En el transcurso de este proceso, los expertos descubrieron la aparición de la resonancia de Fano, un fenómeno que teóricamente puede ayudar a crear una serie de nuevos sistemas de importancia práctica.
Los autores de la investigación indican que la intensidad de la resonancia de Fano varía dependiendo de lo grueso que es el caparazón de hielo de una partícula congelada, y detallan la aparición de este efecto de la siguiente manera: si se lanza una ola en una masa de agua y, a continuación, se lanza la misma ola de modo que forme un ángulo con la primera, su colisión producirá una nueva cresta. Al mismo tiempo, debido a las irregularidades del clima y del relieve, la cresta será desigual. Lo mismo ocurre durante la interferencia de las ondas electromagnéticas.
"Durante el proceso de congelación de una gota, en sus polos aumenta la intensidad de los campos magnéticos y eléctricos, lo que provoca fenómenos ópticos inusuales", precisó el jefe del proyecto, profesor del Departamento de Ingeniería Electrónica de la Escuela de Ingeniería de Ensayos no Destructivos y Seguridad de la TPU, Ígor Mínin.
También agregó que para confirmar el funcionamiento del modelo obtenido es necesario realizar actividades experimentales, lo cual todavía no es imposible por falta de equipos apropiados.
Mínin destacó que los modelos teóricos existentes no toman en cuenta los efectos magnéticos, mientras que ellos, los científicos, proponen unas especificaciones que algún día permitirán no solo controlar la luz en la niebla, sino explicar el comportamiento de varios organismos vivos.
El estudio fue publicado en Scientific Reports.
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