O físico Marcelo Saba, pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), e o doutorando Diego Rhamon obtiveram, recentemente, imagens extremamente detalhadas de um raio e sua conexão com diversos para-raios da área. A imagem foi obtida por meio de uma câmera ultrarrápida que captou 40 mil fotos por segundo.
“A imagem foi captada em uma noite de verão, em São José dos Campos [SP], quando um raio descendente de carga negativa se aproximava do solo com a velocidade de 370 quilômetros por segundo [km/s]”, explica Saba em um comunicado da Agência Fapesp.
As observações renderam um artigo publicado em dezembro de 2022 no periódico Geophysical Research Letters.
“No instante em que a descarga estava a apenas algumas dezenas de metros do solo, vários para-raios e saliências de edifícios situados na região produziram descargas positivas ascendentes, competindo para conectar-se com o raio que descia. A imagem final anterior à conexão foi obtida 25 milionésimos de segundo antes do impacto do raio sobre um dos prédios”, diz o físico.
Juntas, as imagens capturadas formaram um vídeo que foi processado em super slow motion. A observação pode ser vista em um vídeo publicado pela Agência Fapesp:
A área atingida possui mais de 30 para-raios, conforme as informações. Entretanto, o raio se conectou com a chaminé de um forno. “Uma falha na instalação deixou essa área desprotegida. E o impacto de uma corrente de 30 mil amperes produziu nela um estrago impressionante”, diz Saba.
Os raios e como eles funcionam
Por meio do atrito entre partículas de gelo, gotículas de água e granizo, as nuvens se eletrificam. O processo completo ainda não é conhecido em detalhes, mas resumidamente é isso. Dessa forma, é gerada uma grande diferença de potencial dentro das nuvens. Essas cargas variam entre 100 milhões a 1 bilhão de volts.
“Um raio composto de várias descargas pode durar até 2 segundos. No entanto, cada descarga dura apenas frações de milésimos de segundo”, diz Saba.
Aquelas ramificações que saem do raio são um zigzag que a descarga realiza, já que ela busca o caminho mais fácil. Esse caminho depende das partículas na atmosfera: íons e determinados elementos são melhores condutores de eletricidade do que outros.
“Os raios podem alcançar até 100 km de comprimento. E transportar correntes da ordem de 30 mil amperes. Isso equivale à corrente utilizada por 30 mil lâmpadas de 100 watts funcionando juntas. Em alguns casos, a corrente pode chegar a 300 mil amperes. A temperatura de um raio, de 30 mil oC, é cinco vezes maior do que a temperatura da superfície do Sol”, explica o físico.
No entanto, os para-raios não são ímãs de raios. Eles não atraem os raios prioritariamente, tanto que o raio fotografado atingiu uma chaminé, e não um para-raios. Eles nada mais são do que simplesmente uma estrutura segura para levar essas descargas até o solo. Por isso, o físico faz um alerta importante:
“As tempestades acontecem mais à tarde do que de manhã. Assim, cuidado com as atividades ao ar livre nas tardes de verão. Ao ouvir um trovão, busque abrigo. Nunca fique embaixo de árvores ou postes. Nem mesmo sob coberturas precárias. No caso de não haver um local robusto para se proteger, fique dentro do carro e espere a tempestade passar”.
Carros funcionam como uma gaiola de Faraday. Então, em uma tempestade, você está seguro dentro do carro. Portanto, se estiver em um, não saia dele.
“Se não houver carro nem qualquer outro lugar onde se abrigar, fique de cócoras com os pés juntos. Nunca de pé, nem deitado. Dentro de casa, evite o contato com eletrodomésticos e o uso de telefone com fio”.
Lembre-se sempre que raios podem ser mortais.
“A parada cardíaca é a única causa de óbito. Nesse caso, o atendimento recomendado é a ressuscitação cardiopulmonar”, afirma Saba.
