Los rayos cósmicos son creados en el espacio profundo por sucesos de gran magnitud, como colisiones de estrellas, explosiones de rayos gamma y las supernovas. Estos fenómenos aceleran las partículas con carga eléctrica, en su mayoría protones, hasta energías muy altas. Estos rayos atraviesan el espacio y, al golpear la atmósfera superior de la Tierra, generan lluvias de aire invisibles pero altamente energéticas consistentes en partículas ionizadas y radiación electromagnética.
La idea de que estas lluvias de aire podrían provocar un relámpago al pasar a través de una nube de tormenta fue sugerida en 1992 por el físico ruso Alexander Gurévich, del Instituto de Física Lébedev de Moscú, quien supuso que las partículas de alta energía producidas por un ataque de rayos cósmicos ionizan el aire de las nubes de tormenta y generan una gran cantidad de electrones libres.
El campo eléctrico de una nube de tormenta acelera los electrones hasta casi la velocidad de la luz. A continuación, los electrones chocan con los átomos en el aire, generando incluso más electrones, así como rayos X y rayos gamma. Esta avalancha de partículas de alta energía en la nube ofrece las condiciones ideales para que se genere un relámpago.
Recientemente, para probar el concepto, Gurevich y su colega Anatoli Karashtin, del Instituto de Investigación Radiofísica de Nizhni Nóvgorod, analizaron datos de interferómetro de radio registrados durante 3.800 relámpagos en Rusia y Kazajistán.
Los resultados, reportados esta semana en la revista 'Physical Review Letters', muestran que las nubes de tormenta emiten "cientos de miles" de pulsos de radio fuertes y cortos justo antes de la caída de un relámpago. Puesto que un interferómetro de radio permite enlazar ondas de radio a áreas específicas, los científicos fueron capaces de relacionar de forma inequívoca los miles de pulsos de radio con los momentos que preceden inmediatamente la caída de los relámpagos. Por otra parte, se reveló que los parámetros específicos de los pulsos de radio coinciden con las características, teóricamente predichas, de su generación por rayos cósmicos.