O quão quente é um raio?

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O raio é uma das forças mais destrutivas da natureza. Embora, existam inúmeras lendas que vem sendo acumuladas ao longo da história humana em torno dos raios, surpreendentemente, pouco sabemos sobre o funcionamento interno deste poderoso fenômeno, incluindo algo tão simples como a sua temperatura.

Segundo Robert Moore, especialista em raios na Universidade da Flórida, Gainesville, a física básica dos raios, tal como sua iniciação e propagação, até os dias de hoje não é totalmente compreendida pela ciência.

Sabemos o básico, mas não todos os detalhes. Por isso, quando qualquer tipo de avanço surge nessa área, é uma grande notícia.

Só nos Estados Unidos, os raios causam um prejuízo de mais de 5 bilhões de dólares a cada ano, e por incrível que pareça, provoca mais mortes do que furacões.

Segundo o cientista chinês Xiangchao Li, um raio direto é, suficientemente, capaz de derreter um cabo de alimentação ou até mesmo iniciar um incêndio florestal, pois a quantidade de calor presente nele desempenha um importante papel. Li, que é especializado em pesquisas sobre raios, juntamente com sua equipe, descobriu uma relação matemática entre a intensidade da sua corrente e a temperatura em seu interior.

raios
Embora, aconteçam cerca de 100 mil relâmpagos na Terra a cada dia, a aleatoriedade das ocorrências torna difícil para que os cientistas consigam estuda-los de forma eficaz e sistemática. Então, até que Thor, o deus nórdico do trovão, ou outros eventos meteorológicos, decidam se juntar a uma equipa de investigação de raios, os cientistas estão à mercê de sua própria sorte.

Mas felizmente, existe um dispositivo para tal feito. Conhecido como um sistema que gera correntes de impulso, esse dispositivo é capaz de criar um raio artificial com correntes de até dezenas de milhares de ampères. Só para colocar isso em perspectiva, um fusível doméstico ou automotivo, geralmente, suporta algo bem abaixo de uma centena de ampères, e uma corrente elétrica de apenas alguns ampères pode, facilmente, queima-lo. Um raio natural, normalmente, transporta uma corrente em torno de 20 à 30 mil ampères. Certamente, existem outros fatores que não podem ser replicados em um laboratório, como por exemplo, tamanho e configuração de iluminação natural.

Ao usar este sistema de raio artificial, Li e sua equipe foram capazes criar raios com correntes entre 5 mil a 50 mil ampères. O que acabou resultando numa queda de raios artificiais com temperaturas tão elevadas quanto 17,000 °F (cerca de duas vezes mais quente que a superfície do Sol).

Mas isso gera um novo problema – com uma temperatura tão elevada assim, um termômetro normal se explodiria. E mesmo que isso não acontecesse, ele não reagiria com rapidez suficiente para registar a temperatura do raio. Felizmente, existe luz nos raios. Li e a sua equipe foram capazes de medir a temperatura do raio, dentro de um milésimo de segundo, medindo a intensidade de sua luz em diferentes comprimentos de onda.

Depois de vários testes, os pesquisadores concluíram que a relação entre a corrente e a temperatura de um raio, é altamente logarítmica, o que significa que a diferença de temperatura entre raios com 1 mil e 10 mil ampères é semelhante àquelas com 10 mil e 100 mil ampères. Este resultado fornece uma evidência sólida para antigas previsões teóricas que não tinham dados necessários.

O próximo passo agora, seria o de comparar os resultados obtidos a partir de raios disparados por foguetes ou raios naturais.

Isso mesmo, raios acionados por um foguete. Essencialmente, uma versão avançada da famosa pipa com fios criada por Benjamin Franklin. O mais incrivel nisso, é que os cientistas fora, capazes de “criar” raios naturais no céu, lançando um foguete aterrado eletricamente, como você pode ver no vídeo abaixo:

Com uma melhor compreensão da física de raios, os cientistas podem ajudar os engenheiros a melhorarem protocolos e infra-estruturas que lidam diretamente com raios, desde sistemas de alerta climático à projetos de redes de energia.

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