Um mistério que tem intrigado os cientistas nos últimos 50 anos pode finalmente ser desvendado: por que um raio ziguezagueia ao cair. A descoberta foi feita por um cientista da University of South Australia e foi publicada em um artigo que revela também como o fenômeno se desloca por quilômetros.
- Como são formados os raios?
- Qual é a diferença entre raio, raio e trovão?
A resposta, dada pelo físico John Lowke, está em uma molécula diferente de oxigênio formada durante as tempestades: o oxigênio delta-singleto. Essa variação do elemento utilizado em nossa respiração tem uma configuração diferente em seus elétrons que permite que a eletricidade seja conduzida pelo ar.
A formação do raio ocorre graças à diferença de potencial elétrico entre uma nuvem e o solo. No processo, elétrons em movimento colidem com moléculas de oxigênio, formando singletos delta.
Os ziguezagues formados pelos raios, também chamados de degraus, são resultado do acúmulo dessas moléculas e elétrons. Um passo curto e extremamente condutor é formado no processo e a luz que vemos é liberada.
Como um raio?
Quando um raio cai, um punhado de “líderes” emerge da nuvem e se propaga pelo ar até que um deles encontre um objeto na superfície, gerando uma descarga elétrica que viaja a mais de 320.000 km/h. Os líderes deixados para trás são extintos à medida que a carga elétrica flui ao longo do caminho formado pelo líder que atingiu o solo primeiro.
O líder sobe os degraus, que brilham por cerca de um milionésimo de segundo. Então, o brilho diminui por cerca de 50 milionésimos de segundo até que uma nova etapa se forme ao final da anterior. É durante este período que ocorre o acúmulo de oxigênio delta-singleto.
Este estado de oxigênio não é completamente estável, mas dura o suficiente para conduzir eletricidade durante uma tempestade elétrica. O processo progride até atingir o piso, quando a descarga é liberada.
As moléculas agitadas criadas nas etapas anteriores formam uma coluna para a nuvem. Toda a coluna fica então eletricamente condutiva, sem necessidade de campo elétrico e com pouca emissão de luz.
Por que isso Importa?
Para Lowke, entender como os raios funcionam é importante para proteger pessoas e bens de seus efeitos, principalmente com o aumento da incidência de fortes tempestades devido às mudanças climáticas.
Mesmo os pára-raios podem não ser em quantidade suficiente para proteger os edifícios de uma cidade. O desenvolvimento e uso de novos materiais, como compósitos para aeronaves – visando uma melhor eficiência energética – também impõe novos desafios para a proteção desses veículos.
“Quanto mais sabemos sobre relâmpagos, mais bem informados estamos para pensar sobre nosso ambiente construído”, diz Lowke.
