Uma imagem histórica, quase impossível de ser registrada. O físico Marcelo Sabá, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), e Diego Rhamon, meteorologista e doutorando em Geofísica Espacial, foram os responsáveis pela conquista.
Marcelo Sabá estuda raios desde 2003, mas para um registro fotográfico de uma descarga tão rápida, não basta apenas ter uma câmera especial: é preciso estar no lugar certo e na hora exata.
A imagem impressionante mostra detalhes do momento que a descarga elétrica de um raio tenta fazer “conexões” com os para-raios que estão nas proximidades.
Aparentemente, é apenas uma bonita foto, mas o registro tem enorme valor histórico e científico por ajudar na compreensão e estudo de como os raios e para-raios funcionam.
O registro é considerado tão raro que foi parar na capa da revista científica Geophysical Research Letters — uma das mais importantes da área.
Em parceria com Diego Rhamon, o registro foi feito em São José dos Campos (SP), onde o raio caiu com velocidade impressionante de 370 quilômetros por segundo, tentando fazer conexões com os para-raios próximos — um feito inédito!
Por que a imagem é tão importante?
Em entrevista à FAPESP, Sabá disse que a captura da imagem ocorreu 25 milionésimos de segundo antes do impacto entre o raio e o alvo “escolhido” entre os prédios.
Sabá informou que sua câmera registrou 40.000 imagens por segundo para conseguir a tão sonhada foto. Além disso, apesar de existirem 30 para-raios na área, o raio se conectou com a chaminé de um dos edifícios.
“Uma falha na instalação deixou essa área desprotegida. E o impacto de uma corrente de 30 mil amperes produziu nela um estrago impressionante”, disse em entrevista à agência FAPESP.
O “espanto” pela raridade da foto é pelas tentativas de conexões elétricas: os para-raios dos prédios e as saliências do topo dos edifícios produziram descargas elétricas positivas, que começaram a “subir”.
Isso sugere uma espécie de “competição” entre os para-raios dos prédios sobre qual deles conseguiria se conectar com o raio que estava descendo — o que ajuda leigos entenderam o funcionamento dos para-raios.
Diferentemente do dito popular, para-raios não atraem e nem repelem raios. À FAPESP, Sabá explicou que o aparelho apenas oferece à descarga elétrica um caminho mais fácil de chegar até o solo.
Um raio não irá buscar uma linha reta, ou seja, o caminho mais curto para se conectar, mas sim o trajeto mais fácil, ou seja, que ofereça menor resistência.
O motivo pelo qual um raio possui formas ramificadas, parecendo raízes, é pela atmosfera, que não tem composição uniforme ou homogênea, possuindo diferentes tipos de características elétricas.
Como os raios se formam?
Sabá explica que o mecanismo exato de formação não é inteiramente conhecido pela ciência, mas de forma resumida, ocorre do atrito entre partículas de gelo, gotículas de água e granizo, que libera cargas e cria polaridades entre diferentes regiões das nuvens.
Essas diferenças de potencial elétrico variam de 100 milhões a 1 bilhão de volts. Ele ainda salientou que é levado em consideração as nuvens de tempestades, que são enormes, podendo ter diâmetros de 10 a 20 km e ficam entre 2 e 3 km acima do solo.
Em geral, 20% dos raios são constituídos por trocas elétricas entre as nuvens e o solo e os 80% restantes são de descargas elétricas que ocorrem no interior das próprias nuvens.
O cientista frisou que a maior parte das descargas elétricas de raios duram milésimos de segundo, mas um raio pode chegar a durar 2 segundos e ter comprimento total de 100 quilômetros.
Algumas correntes são tão poderosas que produzem entre 30.000 e 300.000 amperes. Sabá ressaltou que a temperatura de um raio chega a 30.000ºC, tão quente que é 5x mais que a temperatura encontrada na superfície do Sol.
Como o raio se conectou a chaminé de um dos prédios da área, isso mostra a extrema importância de uma instalação perfeita de para-raios, analisando todas as variáveis de cada edifício para que falhas como esta não ocorram.
Fonte(s): Agência FAPESP / Geophysical Research Letters