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Como acontecem os relâmpagos? Veja em câmera super lenta

Principalmente durante as chuvas de verão, os raios assustam muitas pessoas. Mas o que causa medo em alguns é objeto de fascínio de outros. Apesar de ser um fenômeno tão comum, muitos não sabem como ele acontece.

O raio é uma descarga elétrica. Ele acontece em nuvens de chuva, cheias de pequenos cristais de gelo e água supercongelada. Na maioria das vezes, as nuvens que geram raios são grandes e altas, chamadas Cumulonimbus. Dentro da nuvem existem correntes de ar que movimentam o gelo e a água. Provavelmente, são as colisões entre essas partículas de gelo que acaba por “carregar” eletricamente a nuvem. As cargas positivas, então, acumulam-se no topo e as negativas, na base, polarizando a nuvem e fazendo com que ela se torne uma grande pilha. Uma Cumulonimbus é bastante instável e em seu interior há grande movimento, assim a carga elétrica vai aumentando.

O raio pode acontecer de três formas: entre duas nuvens (que é o mais comum), dentro de uma nuvem e entre a nuvem e a superfície terrestre. Mas o raio não “cai” simplesmente em direção ao chão. O que ocorre depois que a nuvem fica carregada e antes da luz ser visualizada é extremamente rápido e igualmente incrível! O processo mais comum é quando as cargas negativas na base da nuvem interagem com as cargas positivas que estão no solo. Lembra que cargas negativas e positivas se atraem? Pois bem. Essa atração vai ficando cada vez mais forte à medida que a nuvem torna-se mais carregada. As cargas positivas se acumulam em regiões que as deixam mais próximas da nuvem, como árvores, postes e para-raios – Por isso você não deve ficar em baixo de uma árvore ou em um campo aberto quando vai começar uma tempestade e o “tempo fecha”. Ok? Enquanto isso, as cargas negativas escoam para as regiões que oferecem menor resistência para a passagem de energia. Assim, formam-se pontes (ou stepped leaders, em inglês) de carga negativa saindo da nuvem. Essas pontes negativas vão traçando um caminho para a passagem da descarga elétrica, ligando pontos de menor resistência. Isso também acontece com as cargas positivas da superfície terrestre, só que de forma mais discreta. Em um determinado momento a ponte negativa encontra a positiva e o raio acontece. Veja como isso ocorre na animação abaixo:

Leaderlighting

Tudo isso acontece em uma fração de segundo. Mas não é por causa disso que deixaremos de apreciar imagens reais do raio se formando. Câmeras especiais podem captar esse movimento e, assim, conseguimos ver todo esse processo em câmera lenta. Lindo, não é?

Depois que a ponte negativa encontra a positiva, ocorre a descarga elétrica da nuvem para o solo e, em seguida, um raio de retorno (conhecido também como return stroke). A descarga de retorno gera mais luminosidade do que o primeiro raio e acontece no sentido do solo para a nuvem, levando cargas positivas. Por fim, se a nuvem estiver bastante carregada, podem ocorrer outros raios, as descargas subsequentes (dart leader), que utilizam o caminho aberto pela primeira descarga elétrica.

Fontes: scijinks/noaa    Imagens: scijinks/clinitec

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