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Como se formam os raios?

Não é tão simples: é preciso transformar uma nuvem em uma pilha gigante – até ela criar um caminho de plasma no céu. Entenda.

Por Luiz Fujita - Atualizado em 15 ago 2018, 18h54 - Publicado em 3 jun 2009, 19h09

Para que surjam raios, é necessário que, além das gotas de chuva, as nuvens de tempestade tenham em seu interior três ingredientes: cristais de gelo, água quase congelada e granizo. Tais elementos se formam na faixa entre 2 e 10 quilômetros de altitude, onde a temperatura fica entre 0 ºC e -50 ºC. Com o ar revolto no interior da nuvem, esses elementos são lançados pra lá e pra cá, chocando-se uns contra os outros. Com isso, acabam trocando carga elétrica entre si: alguns vão ficando cada vez mais positivos, e outros, mais negativos. Os mais pesados, como o granizo e as gotas de chuva, tendem a ficar negativos.

Por causa da gravidade, o granizo e as gotas de chuva se acumulam na parte de baixo, que vai concentrando carga negativa. Mais leves, os cristais de gelo e a água quase congelada são levados por correntes de ar para cima, deixando o topo mais positivo. Começa a se formar um campo elétrico, como se a nuvem fosse uma grande pilha.

Essa dupla polaridade da nuvem é reforçada ainda por dois fenômenos físicos externos a ela. Acima, na região da ionosfera, os raios solares interagem com moléculas de ar, formando mais íons negativos. No solo, por outro lado, diversos fatores contribuem para que a superfície fique eletricamente positiva. Essa polarização da nuvem cria um campo elétrico descomunal: se as redes de alta tensão têm cerca de 10 mil W (watts) de potência, no céu nublado a coisa chega a 1000 GW (gigawatts)! Tamanha tensão começa a ionizar o ar em volta da nuvem – ou seja, ele passa de gás para plasma, o chamado quarto estado da matéria.

Começa então a se formar um caminho de plasma em direção ao solo. Por ter elétrons livres, o plasma é um bom condutor de eletricidade. Com isso, acaba fazendo a ponte até a superfície para que a tensão da nuvem possa ser descarregada. Enquanto o tronco principal desce rumo ao solo, surgem novos ramos tentando abrir passagem.

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Quando um tronco principal está próximo do solo, começa a surgir uma massa de plasma na superfície. Essa massa vai subir até se conectar com o veio que desce e, então, fechar o circuito. É por isso que, se alguém estiver perto de onde o fenômeno está rolando, vai perceber os pelos do corpo se eriçando. Quando o caminho se fecha, rola uma troca de cargas entre a superfície e a nuvem e – zap! – temos o relâmpago. A espetacular faísca é fruto do aquecimento do ar, enquanto o ribombar do trovão vem da rápida expansão da camada de ar. Do surgimento do tronco de plasma até rolar o corisco, se passa apenas cerca de 0,1 segundo.

DÚVIDAS ELETRIZANTES

É verdade que um raio não cai duas vezes no mesmo lugar?

Não, isso é mito. Quando o tronco principal de um raio alcança o solo, todas as suas ramificações tentam usar esse caminho aberto e, às vezes, caem no local exato do primeiro relâmpago. Já foram observadas até 32 descargas no mesmo lugar!

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Pessoas com metais no corpo têm mais chances de serem atingidas?

Outra lorota. Os metais que porventura trazemos no corpo – como próteses, pinos e aparelho dentário – são muito pequenos para que o raio os considere como um atalho para o solo. Agora, árvores, sim, são bons atalhos. Ou seja, não fique perto de uma durante um toró!

É perigoso nadar durante uma tempestade?

Sim, pois a água conduz bem a eletricidade. Se você estiver no mar e um raio cair a menos de 50 metros, você tem grande risco de receber toda a força da descarga. Em piscinas é ainda pior, pois o choque também pode chegar pelas tubulações metálicas

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O que acontece quando é alguém é atingido?

Se o raio cair exatamente em cima do sujeito, é quase certo que ele seja reduzido a um toquinho carbonizado: o corisco gera um aquecimento de quase 30 mil graus Celsius! Caso ele caia a até 50 metros de distância, é grande o risco de rolar parada cardíaca e queimaduras.

É perigoso falar ao telefone durante um temporal?

Se for um telefone com fio, é. Assim como um raio pode atingir um poste e se propagar pela fiação elétrica da casa, queimando eletrodomésticos, ele pode viajar pela linha telefônica até fritar a orelha da pessoa. Telefones sem fio e celulares não correm esse risco.

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