Por que raios se movembonus disponível betanoziguezague? Ciência desvenda o mistério:bonus disponível betano

Estas moléculas e elétrons acumulam-se para criar um degrau curto e altamente condutor, que se ilumina intensamente por um milionésimobonus disponível betanosegundo.

Ao final do degrau, existe uma pausa enquanto ocorre novamente o acúmulo, seguido por outro salto luminoso brilhante. O processo é repetido inúmeras vezes.

O aumento dos eventos meteorológicos extremos significa que a proteção contra raios é cada vez mais importante. Saber como se inicia a formação dos raios quer dizer que podemos descobrir como proteger melhor as construções, os aviões e as pessoas.

Além disso, embora o usobonus disponível betanocompostos ecológicos nas aeronaves aumente a eficiênciabonus disponível betanocombustível, eles aumentam o riscobonus disponível betanodanos causados pelos raios. Por isso, precisamos buscar maior proteção.

O que causa os raios?

Os raios acontecem quando as nuvens carregadas com potencial elétricobonus disponível betanomilhõesbonus disponível betanovolts são conectadas à terra.

Uma correntebonus disponível betanomilharesbonus disponível betanoamperes flui entre a terra e o céu, com temperaturabonus disponível betanodezenasbonus disponível betanomilharesbonus disponível betanograus.

Fotografiasbonus disponível betanoraios revelam inúmeros detalhes não observados a olho nu. Normalmente, existem quatro ou cinco "líderes" fracos que saem da nuvem. Eles são ramificados e ziguezagueiambonus disponível betanoum trajeto irregularbonus disponível betanodireção à terra.

O primeiro desses líderes a atingir a terra inicia o raio. Os outros líderes são então extintos.

Cinquenta anos atrás, fotografiasbonus disponível betanoalta velocidade revelaram ainda mais complexidade. Os líderes seguem da nuvem para baixobonus disponível betano"degraus" com cercabonus disponível betano50 metrosbonus disponível betanocomprimento.

Cada degrau fica brilhante por um milionésimobonus disponível betanosegundo, mas depois existe escuridão quase completa. Depoisbonus disponível betanooutros 50 milionésimosbonus disponível betanosegundo, forma-se um novo degrau, no final do anterior, mas os outros degraus permanecem escuros.

Por que existem esses degraus? O que acontece nos períodosbonus disponível betanoescuridão entre os degraus? E como os degraus podem ser conectados eletricamente à nuvem sem conexão visível?

As respostas a essas questões residem na compreensão do que acontece quando um elétron carregadobonus disponível betanoenergia atinge uma moléculabonus disponível betanooxigênio. Se o elétron tiver energia suficiente, ele agita a molécula, que fica no estado chamadobonus disponível betanodelta-singlete.

Trata-sebonus disponível betanoum estado "metaestável", ou seja, ele não é perfeitamente estável, mas normalmente não cai para um estadobonus disponível betanoenergia inferior por cercabonus disponível betano45 minutos.

O oxigênio nesse estado delta-singlete separa os elétrons (necessários para o fluxo da eletricidade)bonus disponível betanoíonsbonus disponível betanooxigênio negativos. Esses íons são então substituídos quase imediatamente pelos elétrons (que carregam carga negativa), ligando-se novamente a moléculasbonus disponível betanooxigênio.

Quando maisbonus disponível betano1% do oxigênio do ar estiver no estado metaestável, o ar pode conduzir eletricidade. E os degraus dos raios ocorrem quando são criados estados metaestáveis suficientes para separar um número significativobonus disponível betanoelétrons.

Durante a parte escura do degrau, a densidade dos estados metaestáveis e dos elétrons aumenta. Após 50 milionésimosbonus disponível betanosegundo, o degrau pode conduzir eletricidade — e o potencial elétrico na extremidade do degrau aumenta até aproximadamente o da nuvem, produzindo um novo degrau.

As moléculas agitadas criadas nos degraus anteriores formam uma coluna até a nuvem. Toda a coluna é então condutorabonus disponível betanoeletricidade, sem necessidadebonus disponível betanocampo elétrico e com pouca emissãobonus disponível betanoluz.

Como proteger as pessoas e as propriedades

A compreensão da formação dos raios é importante para os projetosbonus disponível betanoproteção para os edifícios, as aeronaves e também para as pessoas. É raro que os raios atinjam pessoas, mas as construções são alvos frequentes, especialmente os prédios altos e isolados.

Quando um raio atinge uma árvore, a seiva no seu interior ferve e o vapor resultante cria pressão, rachando o tronco. Da mesma forma, quando o raio atinge um edifício, a água da chuva que se infiltrou no concreto entrabonus disponível betanoebulição. A pressão pode fazer explodir um trecho do edifício, criando o riscobonus disponível betanodesabamento.

O para-raios inventado por Benjamin Franklinbonus disponível betano1752 é basicamente um fiobonus disponível betanocerca grosso fixado ao topobonus disponível betanoum prédio e conectado à terra. Ele é projetado para atrair os raios e conduzir para a terra a carga elétrica. Dirigindo o fluxo elétrico através do fio, ele evita que o edifício sofra danos.

Atualmente, o para-raiosbonus disponível betanoFranklin é exigidobonus disponível betanoedifícios altos e igrejas, mas o que não se tem certeza ébonus disponível betanoquantos são necessáriosbonus disponível betanocada estrutura.

Além disso, existem centenasbonus disponível betanoestruturas não protegidas, incluindo as coberturasbonus disponível betanoabrigos nos parques. Essas estruturas, muitas vezes, são feitasbonus disponível betanoaço galvanizado altamente condutor, que atrai os raios, sustentado por postesbonus disponível betanomadeira.

Na Austrália, a nova versão dos padrões exigidos para proteção contra raios recomenda que esses abrigos sejam aterrados.

*John Lowke é professor e pesquisadorbonus disponível betanofísica da Universidade do Sul da Austrália

Este artigo foi publicado originalmente no sitebonus disponível betanonotícias acadêmicas The Conversation e republicado sob licença Creative Commons. Leia aqui a versão originalbonus disponível betanoinglês.