O que causa raios?

O relâmpago é a arma de escolha para divindades perspicazes. Seja você Zeus, Thor ou Tlaloc, não há melhor maneira de afirmar sua autoridade do que ferir humanos com raios.Muitas pessoas viram relâmpagos desta forma durante milhares de anos, como uma coleira de choque dos deuses. A ideia ainda surge quando alguém diz “que Deus me mate” para apoiar uma afirmação, e embora os cientistas tenham aprendido muito sobre o clima e a eletricidade nos últimos milênios, os relâmpagos e outras eletricidades atmosféricas permanecem envoltas em mistério. Aqui está uma visão aproximada do que sabemos.

Como funciona o relâmpago

À medida que uma tempestade de verão se eleva sobre a paisagem, ela se alimenta aspirando o ar quente e úmido abaixo. Conhecidas como “correntes ascendentes”, essas rajadas verticais criam a nuvem de tempestade e agitam o ambiente turbulento dentro dela, onde nascem os relâmpagos.

As correntes ascendentes carregam gotículas de água para o alto em uma tempestade, onde elas se condensam em nuvens nas altitudes mais frias ao redor de seu pico. Se houver umidade suficiente abaixo da tempestade, ela pode se transformar em uma monstruosidade imponente, lançando algumas gotículas de água a até 70.000 pés , milhas acima do nível de congelamento. Quando essas gotículas congelam e caem de volta, elas colidem com gotículas mais quentes no caminho, congelando-as e liberando seu calor. Esse calor mantém a superfície do gelo em queda ligeiramente mais quente do que seus arredores, transformando-a em um granizo macio conhecido como graupel .

Embora os cientistas ainda não saibam como as nuvens geram a carga elétrica necessária para um raio , muitos acreditam que o graupel é o culpado. Quando ele começa a se agitar em torno da tempestade e colidir com outras gotas de água ou partículas de gelo, uma coisa estranha acontece: os elétrons são cortados das partículas ascendentes e se acumulam nas que caem. Como os elétrons são carregados negativamente, isso leva a uma nuvem com uma base negativa e um topo positivo — como uma bateria. Ao contrário de uma bateria, no entanto, o campo elétrico da nuvem está constantemente sendo recarregado por correntes ascendentes, que também continuam empilhando a tempestade cada vez mais alta, empurrando seu topo positivo para mais longe de sua base negativa.

Escusado será dizer que isto não pode durar. A natureza abomina o vácuo, mas também não é fã de campos elétricos, geralmente liberando sua energia sempre que pode. Ainda assim, a atmosfera da Terra é um bom isolante , por isso cargas superpoderosas devem atingir um certo limite antes de poderem dominar o ar. Quando isso eventualmente acontecer, o raio resultante poderá transportar de 100 milhões a 1 bilhão de volts.

A primeira faísca do relâmpago é um traço fantasmagórico de eletricidade conhecido como ” step leader “, que começa a forçar seu caminho pelo ar em rajadas de 50 jardas, procurando o caminho de menor resistência entre uma região carregada e a outra. Uma vez que ele se conecta com o ponto mais conveniente da região oposta, um golpe de retorno brilhante explode de volta ao longo do mesmo caminho a 60.000 milhas por segundo. Um flash consiste em um ou até 20 golpes de retorno ao longo do mesmo canal de relâmpago — geralmente cerca de 1 a 2 polegadas de diâmetro — mas tudo acontece mais rápido do que você pode dizer relâmpago lubrificado.

Como funciona o trovão

Trovão é o som produzido por um raio. Especificamente, é o som produzido por gases no ar explodindo quando um raio os aquece a cerca de 20.000 graus Celsius – três vezes mais quente que a superfície do Sol – em menos de um segundo. O ruído inicial de rasgo geralmente é causado pelo líder escalonado, e o clique agudo ou estalo ouvido pouco antes da colisão principal é causado pela serpentina positiva vinda do solo.

Não podemos ouvir trovões a mais de 25 milhas de distância de uma tempestade, mas o relâmpago ainda pode ser visível, já que a luz viaja mais rápido e mais longe do que o som. Esse tipo de relâmpago aparentemente silencioso é frequentemente chamado de “relâmpago de calor”, um equívoco comum.

Os raios atingem o planeta cerca de 100 vezes por segundo , ou aproximadamente 8 milhões de vezes por dia. Embora até 80 por cento de todos os raios permaneçam dentro da nuvem onde se formaram, eles também são bem conhecidos por se aventurarem para fora, e vêm em uma ampla gama de estilos , de raios aranha e de folha a jatos azuis, sprites e elfos.