Os raios atingem a Terra desde tempos remotos do planeta e cientistas teorizam que sua energia pode até ter tido um papel importante no surgimento das primeiras formas de vida. Estas descargas elétricas entre as nuvens e o solo são comuns — mais de 3 milhões de raios caem todos os dias ao redor do mundo —, mas não deixam de impressionar.
Um raio pode causar danos à infraestrutura das cidades, oferecer risco à pessoas expostas em tempestades e até dar início a incêndios florestais. Entender o que é um raio é importante não só para compreendermos o funcionamento do planeta, como também para protegê-lo de possíveis impactos negativos dessas descargas elétricas de alta intensidade.
E uma curiosidade: o Brasil é o país mais atingido por raios em todo o mundo! mais de 70 milhões destas descargas elétricas chegam ao solo brasileiro em um ano.
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A física por trás dos raios
O raio é uma descarga elétrica que tem origem na dinâmica das nuvens em uma tempestade. As partículas de gelo e água que as compõem estão em constante movimento e o atrito gerado faz com que elas se carreguem eletricamente. As partículas mais pesadas se acumulam na parte inferior da nuvem, conferindo a esta porção uma carga negativa, enquanto sua parte superior é carregada positivamente.
A concentração de cargas negativas na região inferior das nuvens induz no solo uma concentração de sinais opostos — de cargas positivas. Quando a tensão elétrica se torna alta o suficiente, uma descarga é liberada. Isso pode acontecer ainda entre uma nuvem e outra e dentro da própria nuvem. Qual das três possibilidades — o solo, outra nuvem ou a própria — o raio vai tomar depende do gradiente elétrico mais favorável.
No momento em que a descarga ocorre, uma coluna de ar se torna altamente ionizada. Isto é, os átomos que o compõem têm seus elétrons e núcleos afastados, gerando um estado da matéria conhecido como plasma.
O campo elétrico no momento da liberação de um raio pode chegar na casa de centenas de milhões de volts e ter uma corrente de cerca de 30.000 ampères. Em comparação, a tensão elétrica e a corrente utilizada em nossas casas é, tipicamente, de 120 volts e 15 ampères.
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Fonte: Canaltech
