Pesquisadores do Inpe desvendam por que raios se ramificam e piscam

Com informações da Agência Fapesp - 09/12/2020

Pesquisadores do Inpe desvendaram por que os raios se ramificam e piscam.
[Imagem: Inpe]

Por que os raios se bifurcam e piscam

Uma equipe liderada por pesquisadores do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) conseguiu desvendar por que os raios se bifurcam e, algumas vezes, formam estruturas luminosas interpretadas pelos olhos humanos como objetos piscantes.

A descoberta foi possível graças ao registro da ramificação e da formação das estruturas luminosas por meio de câmeras ultrarrápidas, que permitem reproduzir o raio em câmera muito lenta, acompanhando o desenvolvimento do raio quadro a quadro.

"Conseguimos fazer a primeira observação óptica desses fenômenos e com isso encontrar uma possível explicação sobre por que os raios se bifurcam e piscam," reforça o professor Marcelo Magalhães Saba, coordenador do projeto.

As estruturas piscantes são bastante raras, tendo sido flagradas em apenas três raios ascendentes, dos mais de 200 filmados pela equipe.

Raios ascendentes e raios descendentes

A maioria dos raios são descendentes, descendo das nuvens e tocando o solo. No ano passado, porém, a mesma equipe do INPE desvendou os "raios invertidos", ou raios ascendentes, que sobem em vez de cair.

"Os raios ascendentes são iniciados a partir da ponta de uma torre ou para-raios de um edifício alto, por exemplo, em consequência da perturbação do campo elétrico da tempestade causada por um raio descendente que ocorra a uma distância de até 60 quilômetros," lembra Saba.

Em todos os três raios ascendentes nos quais as estruturas piscantes surgiram, elas foram formadas por uma descarga líder positiva, que se propagava em direção à base da nuvem.

Análises dos raios ascendentes em super câmera lenta permitiram descrever a formação de estruturas luminosas após a bifurcação de descargas elétricas na atmosfera.
[Imagem: Marcelo M. F. Saba et al. - 10.1038/s41598-020-74597-6]

Ramificação que dá certo e ramificação que falha

Os pesquisadores constataram que, na extremidade da descarga líder positiva, existia outra descarga mais tênue, com uma estrutura parecida com a de um pincel. "Observamos que essa descarga, chamada de pincel corona, pode se bifurcar e definir a trajetória do raio e a sua ramificação", afirmou Saba.

Quando se dá a ramificação, o raio pode virar à direita ou à esquerda. Quando a ramificação não ocorre, a descarga corona pode dar origem a segmentos de comprimento muito curto, mas tão brilhantes quanto o próprio raio. Esses segmentos aparecem pela primeira vez alguns milissegundos após a divisão do pincel corona e pulsam conforme o raio se propaga em direção às nuvens.

"As piscadas são repetidas tentativas de inicialização de uma ramificação que falhou," explicou Saba, acrescentando que essas "piscadas" podem explicar por que os raios costumam apresentar várias descargas. Mas essa hipótese ainda precisará ser comprovada por novas observações.

Mais tópicos