Cuando estalla una bomba, la energía se dispara indiscriminadamente en todas direcciones. Entonces, en lugar de una bola de fuego en expansión, ¿por qué las explosiones nucleares resultan en nubes en forma de hongo? Aunque el estallido de energía inicialmente forma una esfera de aire caliente, ese es solo el comienzo de la historia, según Katie Lundquist, investigadora de ingeniería computacional en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California. Debido a que el aire caliente se eleva, la mayor parte de la esfera en la columna central, donde estaría el núcleo de una manzana, experimenta más flotabilidad que los bordes.
“La forma en que se forma una esfera, tiene la columna más grande del fluido de baja densidad en el medio, por lo que se eleva más rápido”, como el medio de una magdalena que se eleva en el horno, dijo Lundquist. Aunque en inglés vernáculo se suele usar “fluido” y “líquido” indistintamente, para los científicos, el término “fluido” puede referirse a un líquido o un gas; ambos carecen de una forma fija, pueden fluir y pueden describirse por el mismo conjunto de ecuaciones matemáticas, según Lundquist.
Aunque toda la esfera se eleva, debido a que esta columna del medio se eleva con mayor urgencia, el aire más frío fuera de la esfera comienza a “precipitarse por debajo de la burbuja que se eleva”, dijo Lundquist a Live Science.
Esto hace que la burbuja ascendente se distorsione en un toro o en forma de rosquilla. Y debido a que las moléculas de aire caliente se mueven rápidamente en su estado energizado, rebotando entre sí a altas velocidades, terminan creando tanto espacio entre ellas que forman casi un vacío. Hay “este chorro de material que está siendo succionado por el vacío que está empujando hacia arriba, y eso forma la nube en forma de hongo en la parte superior y el área más plana dentro del toro en la parte inferior”, dijo Lundquist. Este chorro, que aspira la suciedad y los escombros, forma el tallo del hongo incluso cuando se alimenta en la tapa del hongo.
Las bombas nucleares lanzadas durante la guerra y los experimentos científicos muestran que se pueden formar nubes en forma de hongo en la Tierra, pero ¿qué pasa en el espacio? Si se bombardeara la luna, ¿se produciría una nube en forma de hongo? Lundquist dijo que la respuesta es “no”.
“Se necesita una atmósfera para que puedan tener ese material fluido”, como el aire, dijo. “No va a suceder en el vacío”. El entorno sin aire de la luna no tendría forma de distorsionar la esfera inicial en un toro, y no habría diferencia en las densidades del aire para absorber ese pilar de material para hacer crecer la nube.
Así como hay diferentes especies de hongos, existen variedades de nubes de hongos. Dependiendo del rendimiento explosivo de la bomba y la altura a la que estalle, la nube en forma de hongo resultante tendrá diferentes características. Explosiones como las que ocurrieron en Hiroshima y Nagasaki, Japón, en el desenlace de la Segunda Guerra Mundial tuvieron dos partes principales. Una parte comprendía las olas de nubes blancas de arriba, hechas de los productos vaporizados de la propia bomba y el agua condensada del aire circundante. La otra parte era un tallo de material marrón y escombros que se extendían desde el suelo. Pero los dos no hicieron contacto, como puede ver en la foto de abajo.
Hay “una nube blanca muy distinta, y luego una marrón debajo de ella”, dijo Lundquist. El casquete y el vástago de estas nubes no se unieron, porque las bombas detonaron en lo alto, a casi 610 metros sobre el suelo. Y aunque causaron daños devastadores, fueron bastante débiles en comparación con las armas fabricadas más tarde, explotando con la fuerza de alrededor de 20 kilotones de TNT o menos, según el Departamento de Energía de EE. UU. En el otro extremo del espectro, la bomba Tsar de la Unión Soviética tuvo un rendimiento de 50,000 kilotones de TNT. Entre las bombas nucleares probadas que eran más fuertes y/o explotaron más cerca del suelo, el vástago y la tapa se fusionaron en el hongo clásico, dijo Lundquist.
Lundquist y sus colegas de laboratorio estudian estos efectos para que, en caso de una crisis nuclear, puedan “saber dónde están las partículas radiológicas para predecir correctamente la lluvia radiactiva y luego proporcionar orientación sobre la gestión de consecuencias que protegería la salud pública”.
Si bien la amenaza del apocalipsis nuclear es real, los arsenales combinados del mundo contienen casi 10.000 bombas nucleares, frente a más de 60.000 en la década de 1980, según el Bulletin of the Atomic Scientists.
Fuente: Live Science.
