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Estudo correlaciona a atividade solar à incidência de raios

Luiz Guilherme Trevisan Gomes por Luiz Guilherme Trevisan Gomes
22/05/2014
Em Ciência
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Pesquisadores encontraram uma correlação positiva entre a frequência em que ocorrem os raios e a intensidade do vento solar. Crédito: Dorset Media Service; Alamy

Pesquisadores encontraram uma correlação positiva entre a frequência em que ocorrem os raios e a intensidade do vento solar. Crédito: Dorset Media Service; Alamy

 

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O poder destrutivo dos raios atiça a curiosidade humana há muito tempo, mas a causa desses fenômenos ainda não é plenamente compreendida pela ciência. Agora, estudiosos especulam que um grupo de partículas emitidas pelo Sol possa adentrar a atmosfera terrestre e carregar eletricamente o ar — ionizá-lo —, provocando fluxos de elétrons e descargas elétricas.

Por meio de artigo publicado no periódico Environmental Research Letters, pesquisadores da Universidade de Reading, no Reino Unido, defendem que o vento solar pode promover a quebra da rigidez dielétrica do meio gasoso, o que resulta na liberação de elétrons e sua consequente atração por cargas opostas nas nuvens ou no solo.

As observações da equipe da universidade britânica se alinham parcialmente à uma teoria formulada há mais de 20 anos pelo físico Alexander Gurevich, segundo a qual as descargas elétricas atmosféricas são alimentadas por raios cósmicos, partículas altamente energéticas vindas de fora do Sistema Solar.

Caminho dos lampejos

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Colisões entre cristais de gelo presentes nas nuvens provocam a perda de elétrons entre as moléculas, transformando tais cristais em íons; assim, as nuvens adquirem um caráter polarizado, ou seja, ficam eletricamente carregadas. A polarização das nuvens gera um campo elétrico que contrasta com as moléculas do ar — normalmente isolantes que impedem que os elétrons fluam novamente, o que levaria as nuvens de volta ao equilíbrio eletrostático.

Em um determinado momento, no entanto, a rigidez dielétrica do ar é quebrada: o campo elétrico consegue remover elétrons das moléculas do ar, deixando-os livres e formando um caminho de moléculas ionizadas que age como condutor de eletricidade entre partes diferentes da nuvem, ou entre esta e o solo, originando aquilo que conhecemos como raio.

Os pesquisadores ainda não têm certeza de qual processo ativa a formação desse caminho ionizado. Supõe-se que, na presença de um campo elétrico muito forte, o isolante pode perder elétrons e se tornar um condutor, entretanto, os especialistas não acreditam que a atmosfera seja capaz de gerar um campo elétrico de voltagem suficiente para produzir um raio. Aí entraria o vento solar.

Partículas de alta energia emitidas pela atmosfera do Sol (o vento solar) podem ocasionar um fortalecimento localizado do campo magnético da Terra, o que, por sua vez, acelera ainda mais algumas das partículas. As partículas energéticas solares (PESs) aceleradas possuem velocidade suficiente para penetrar o campo magnético e atingir altitudes atmosféricas nas quais as nuvens se formam. Então, essas partículas colidem com átomos do ar, dando origem a um novo fluxo de partículas de alta energia — a “fúria de Zeus” necessária para que ocorra um raio.

Correlação

A ideia sugerida pelo cientista espacial Christopher Scott vai de encontro à hipótese de Gurevich, com o diferencial de que esta se baseou na possível interferência dos raios cósmicos sobre a atmosfera. Essa sorte de partícula têm origem externa ao Sistema Solar e pode ser muito mais energética do que as PESs.

Scott e seus colaboradores analisaram os registros de raios ocorridos em um raio de 500 quilômetros a partir do centro da Inglaterra e os compararam às informações do Advanced Composition Explorer, satélite da NASA dedicado a estudar a matéria advinda do vento solar. Verificou-se que ocorriam, em média, 422 raios por dia nos 40 dias após a chegada de uma torrente de partículas solares de alta energia. Por outro lado, nos 40 dias anteriores à chegada do fluxo de partículas, foram observados, em média, 321 raios diários.

Se comprovada, a teoria desenvolvida pela equipe de Scott pode solucionar o mistério em que os raios, relâmpagos e trovões estão envoltos. Porém, o autor reconhece que são necessários experimentos com balões (particularmente os providos de detectores de partículas) para que o modelo se confirme, de modo a testar se o número de partículas de alta energia que viaja pela atmosfera é efetivamente mais elevado durante períodos de intensa atividade solar, por exemplo.

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Tags: atmosferaelétronspartículasraiosvento solar
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Luiz Guilherme Trevisan Gomes

Luiz Guilherme Trevisan Gomes

é graduado em Ciências Econômicas pela Universidade Estadual Paulista (Unesp) e trabalha como consultor financeiro na Valore Brasil - Controladoria de Resultados. Atualmente, cursa o MBA em Controladoria e Finanças na Universidade de São Paulo (USP). Entusiasta da razão e da ciência, fundou o espaço de divulgação científica Make It Clear Brasil, em 2013.

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