En el artículo de Wikipedia sobre rayos , se da la siguiente explicación sobre el proceso de electrificación en las nubes:
Los detalles del proceso de carga aún están siendo estudiados por los científicos, pero existe un acuerdo general sobre algunos de los conceptos básicos de la electrificación de tormentas eléctricas. El área de carga principal en una tormenta eléctrica ocurre en la parte central de la tormenta, donde el aire se mueve hacia arriba rápidamente (corriente ascendente) y las temperaturas oscilan entre -15 y -25 ° C (5 a -13 ° F); consulte la Figura 1. En esa área, la combinación de la temperatura y el rápido movimiento ascendente del aire produce una mezcla de gotas de nubes superenfriadas (pequeñas gotas de agua por debajo del punto de congelación), pequeños cristales de hielo y granizo suave. La corriente ascendente transporta hacia arriba las gotitas de las nubes súper enfriadas y los cristales de hielo muy pequeños. Al mismo tiempo, el graupel, que es considerablemente más grande y más denso, tiende a caer o quedar suspendido en el aire ascendente.
Las diferencias en el movimiento de la precipitación provocan colisiones. Cuando los cristales de hielo ascendentes chocan con el graupel, los cristales de hielo se cargan positivamente y el graupel se carga negativamente; consulte la Figura 2. La corriente ascendente transporta los cristales de hielo cargados positivamente hacia la parte superior de la nube de tormenta. El graupel más grande y más denso está suspendido en el medio de la nube de tormenta o cae hacia la parte inferior de la tormenta.
Este mecanismo parece descartar la posibilidad de un rayo en ausencia de una fase condensada (gotas líquidas/cristales sólidos). Eso me hace preguntarme, ¿los rayos son realmente imposibles en estrellas lo suficientemente calientes como para ser completamente gaseosas, como nuestro Sol? O podría un mecanismo alternativo generar rayos en dicho entorno.
Incluso en ausencia de mecanismos alternativos, creo que los rayos aún podrían formarse al menos en estrellas pequeñas y frías, o en viejas enanas marrones. ¿Cuál sería el umbral de tamaño/edad?
Las estrellas en realidad no son gaseosas, son plasmas, es decir, altamente ionizadas. Por lo tanto, toda la estrella es altamente conductora y no desarrolla fácilmente la diferencia de voltaje a través de la fricción necesaria para un rayo como ese en nuestra atmósfera. Por otro lado, las atmósferas estelares tienen fuertes campos magnéticos que se reconectan, y eso provoca fuertes picos de voltaje que generan electrones de alta energía. En la Tierra llamaríamos relámpagos a las corrientes de electrones de alta energía, pero en el Sol las llamamos bengalas.
Una característica esencial del rayo es la ruptura eléctrica : un aislante (aire) se convierte en conductor por un tiempo, una corriente relativamente alta fluye en el canal conductor por un corto tiempo y luego se detiene. El canal conductor vuelve a ser un aislante.
Esto requiere
Dada suficiente temperatura y/o presión, todo se vuelve conductor. Así que necesitas una estrella lo suficientemente fría (mucho más fría que nuestro Sol). El sol es eléctricamente conductor desde su corona hasta el centro.
El punto 2 es más fácil ya que el Sol (y con algo menos de certeza todas las demás estrellas que giran y tienen una zona convectiva) funcionan con algún tipo de dínamo hidromagnético . Estos procesos crean eventos espectaculares (reconexiones magnéticas), pero no son relámpagos en el verdadero sentido de la palabra, ya que ocurren en un medio ya conductor.
Las enanas marrones más frías, así como los planetas gigantes gaseosos, tienen capas de atmósfera que son lo suficientemente dieléctricas. Bueno, no hay dínamo hidromagnético en estas condiciones (también puede correr muy por debajo de las capas más calientes y más densas, pero no hay relámpagos por las razones mencionadas anteriormente). Algunas de las capas superiores son lo suficientemente frías como para albergar agua y otras nubes, lo que les otorga las condiciones adecuadas para separar espacialmente una gran cantidad de cargas eléctricas, tal como lo hacen nuestras tormentas eléctricas .
Se sabe que tanto Júpiter como Saturno albergan poderosas tormentas eléctricas , detectables tanto en ondas de radio como en luz visible. No veo ninguna razón por la que los mismos procesos no puedan ocurrir en una enana marrón, pero no tengo conocimiento de ninguna investigación científica al respecto.
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