Quão quente é um raio?

de Gustavo Teixera 0

O raio é uma das forças mais destrutivas na natureza. Mas apesar de todo o folclore e lendas sobre ele, nós sabemos surpreendentemente pouco sobre os funcionamentos internos deste fenômeno poderoso, incluindo algo tão simples quanto sua temperatura. 

Jornal Ciência no seu WhatsApp

Clique aqui (61) 98302-6534, mande “olá” e salve nosso número nos seus contatos. Você receberá notícias do Jornal Ciência diretamente no seu celular.

“A física básica do raio, como sua iniciação e propagação, não é totalmente entendida neste momento”, disse Robert Moore, pesquisador da Universidade da Flórida, em Gainesville, nos Estados Unidos. 

“Sabemos o básico, mas não os detalhes, então quando alguém faz avanços, é uma notícia importante”, completa Moore. Raios causam mais de US$ 5 bilhões em danos por ano nos EUA, bem como matam mais do que furacões. 

“Um golpe direto de um raio pode derreter um cabo de alimentação ou iniciar um incêndio florestal, quando a quantidade de calor do raio desempenha um papel importante”, disse Xiangchao Li, cientista especializado na pesquisa de raios. Li e sua equipe descobriram uma relação matemática entre a intensidade da corrente e a temperatura dentro dele.

Seu resultado foi publicado no mês passado na revista Scientific Reports. Embora haja aproximadamente 100.000 raios na Terra todos os dias, a aleatoriedade das ocorrências torna difícil estudar o fenômeno de forma eficaz ou sistemática. 

Desse modo, uma equipe de pesquisadores de raios recorre a um dispositivo conhecido como sistema de gerador de corrente de impulso. Tal dispositivo pode criar raios artificiais com correntes de até dezenas de milhares de amperes.

Para ter uma noção, um fusível doméstico ou automotivo é geralmente classificado bem abaixo de cem amperes, e uma corrente elétrica de apenas alguns amperes pode facilmente matar. Um relâmpago natural carrega tipicamente a cerca de 20-30.000 amperes de corrente. 

Certamente existem outros fatores, como tamanho e configuração do raio, que não podem ser replicados em um laboratório, mas em termos de produção de corrente, o raio gerado pelo dispositivo é bastante satisfatório.

Usando seu sistema de raio artificial, Li e sua equipe foram capazes de criar raios à vontade, com correntes entre 5.000 a 50.000 amperes. Isso resultou em raios artificiais com temperaturas de cerca de 9.420 graus Celsius (ou 17.000 F).

Isso cria um novo problema: em temperaturas tão altas, um termômetro normal iria explodir. E mesmo que não fosse o caso, não reagiria suficientemente rápido para registrar a temperatura do raio. 

Felizmente, há outras maneiras de resolver. Li e sua equipe foram capazes de registrar a temperatura do relâmpago em um milissegundo, medindo a intensidade da luz em vários comprimentos de onda.

Depois de fazer cair raios no mesmo lugar repetidamente, eles concluíram que a relação entre a corrente e a temperatura do relâmpago é altamente logarítmica, significando que a diferença de temperatura entre raios com 1.000 e 10.000 amperes é semelhante àquela de raios com 10.000 e 100.000 amperes.

Este resultado fornece evidências sólidas para previsões teóricas anteriores que careciam de dados. “O próximo passo seria comparar com medições de raios disparados por foguetes, ou raios naturais, o que pode ser feito nos EUA ou na China”, sugere Moore. 

Isso mesmo, um raio disparado por um foguete. Essencialmente uma versão melhorada da pipa com fio de Benjamin Franklin, os cientistas hoje têm maneiras de atrair o raio natural do céu, lançando um foguete eletricamente aterrado, como mostrado no vídeo abaixo. 

Com uma melhor compreensão dos raios, os cientistas podem ajudar os engenheiros a melhorar protocolos e infraestruturas para lidar com esse fenômeno da natureza. Talvez possamos um dia limitar o poder de Thor para que ele apenas bata no Deus nórdico da trapaça, Loki.

Fonte: Live Science / Scientific Reports Foto: Reprodução / Pixabay

Jornal Ciência