Os raios nascem no céu ou no chão?

Raios são muito mais do que apenas um fenômeno que acontece a partir do céu: pouca gente sabe, mas eles também podem se formar no nível do chão e “atirarem” para cima.

Apesar de cerca de 40 a 50 raios acontecerem em algum lugar ao redor do mundo a cada segundo, eles são surpreendentemente mal compreendidos. A física básica do fenômeno é conhecida. Conforme uma tempestade de raios se forma sobre a superfície da Terra, acumula uma carga elétrica negativa dentro de si; simultaneamente, uma carga igual, positiva, se acumula embaixo, no chão. Os raios são a maneira da natureza de resolver este desequilíbrio de cargas elétricas. Um canal de ar cheio de partículas eletricamente excitadas (íons) se forma, e o raio acontece.

Raios de cabeça para baixo se formam utilizando a mesma fórmula, mas de maneira diferente. Este raios, que parecem se formar frequentemente no topo de torres altas, podem estourar através das nuvens e alcançar alturas na atmosfera de até 90 quilômetros.

Em um raio normal, os íons negativos das nuvens descem para alcançar os íons positivos que estão correndo para cima. Em um raio de cabeça para baixo, os íons positivos correm muito mais rápido para cima, formando um “circuito” elétrico com as nuvens e a atmosfera superior.

Curiosamente, alguns destes raios não parecem estar associados com seus similares comuns. Tentar determinar qual destes raios aparece de forma independente (auto-acionada) em oposição a aqueles que ocorrem logo após um raio normal (outro-acionado) foi um dos principais objetivos deste novo estudo.

Turbinas eólicas

Ao contrário da maioria das estruturas altas, que são equipadas com para-raios, as turbinas eólicas são particularmente vulneráveis ​​às quedas de raios. Elas às vezes são colocadas no alto de montanhas, e embora isso otimize sua capacidade de capturar o vento, também as deixa incrivelmente vulnerável a ataques prejudiciais.

“Raios solo-nuvem têm sido observados desde 1930, mas só recentemente, com o crescente uso de turbinas eólicas, isso se tornou uma preocupação real”, explica Aleksandr Smorgonskiy, estudante de doutorado na École Polytechnique Fédérale de Lausanne, na Suíça, e principal autor do estudo.

Usando quase 15 anos de dados sobre raios que atingiram duas turbinas de vento em montanha europeias, Smorgonskiy esperava determinar como os raios se formam e impactam a superfície. Para sua surpresa, ele observou que havia 100 vezes mais raios de cabeça para baixo do que os regulares. Não só isso: mais de 80% deles eram auto-acionados.

Mais frequentes que raios normais

A temperatura do ar é conhecida por ter um efeito variável na formação de um raio. Neste estudo, as temperaturas mais elevadas no verão em torno de uma das torres produziu mais de ambos os tipos de raios de cabeça para baixo do que no inverno; inversamente, a outra torre experimentou muitos raios de ponta cabeça desencadeados por outros, regulares, no inverno, ao passo que teve mais raios auto-acionados no verão.

Tomado em conjunto, o estudo sugere que esse tipo de fenômeno ocorre com muito mais frequência do que se pensava inicialmente, e que eles podem ocorrer sem qualquer raio descendente anterior. “Essas descargas são bastante perigosas”, afirma Smorgonskiy. “Os turistas se reúnem em torno desses tipos de lugares; sem qualquer aterramento, eles podem ficar extremamente vulneráveis. Como para as pás das turbinas eólicas, no momento, não existe uma solução para protegê-los”.

Em última análise, a explicação de por que a temperatura do ar tem um efeito diferente sobre as duas torres, e a razão pela qual a maioria dos raios de ponta cabeça ocorrerem independentemente, permanecem mistérios eletrizantes. [IFLS]

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