Las tormentas son algo que desde pequeño a muchas personas les han dado miedo. Los rayos y truenos son fantásticos de ver, aunque algunas veces desagradables de oír. Existen numerosos tipos de rayos que provocan daños graves dependiendo del lugar donde caigan. Sin embargo, muchas personas no saben qué son los rayos y cómo se producen.
Por ello, vamos a dedicar este artículo a contarte que son los rayos, cómo se producen y qué tipos que hay.
Qué es un rayo
La descarga provocada por un rayo va acompañada de la emisión de luz. Esta emisión de luz se denomina rayo y se produce por el paso de una corriente eléctrica que ioniza las moléculas de aire. Más tarde, la gente escucha un sonido llamado trueno, que se desarrolla a partir de la onda de choque. La electricidad generada viaja a través de la atmósfera, calentando rápidamente el aire y creando el ruido característico del suelo. Los rayos están en estado de plasma.
La longitud media de un rayo es de unos 1.500-500 metros. Curiosamente, en 2007, el rayo más largo registrado se produjo en Oklahoma con una longitud de 321 kilómetros. Los rayos generalmente viajan a una velocidad promedio de aproximadamente 440 kilómetros por segundo y pueden alcanzar velocidades de hasta 1400 kilómetros por segundo. La diferencia de potencial con respecto a tierra es de millones de voltios. Por lo tanto, estos rayos son altamente peligrosos. Hay aproximadamente 16 millones de tormentas eléctricas en la Tierra cada año.
Normalmente, entre los diferentes tipos de rayos, son producidos por partículas positivas en el suelo y partículas negativas en las nubes. Esto se debe al desarrollo vertical de las nubes llamadas nubes cumulonimbus. Cuando una nube cumulonimbus alcanza la tropopausa (la región terminal de la troposfera), la carga positiva de la nube es responsable de atraer la carga negativa. El movimiento de esta carga a través de la atmósfera es lo que hace que ocurra un rayo. Por lo general, crea un efecto de ida y vuelta. Se refiere a la visión en la que las partículas suben momentáneamente y regresan provocando la caída de la luz.
Los rayos pueden producir un millón de vatios de potencia instantánea, comparable a una explosión nuclear. La rama de la meteorología que se ocupa del estudio del rayo y todo lo relacionado con él se llama cerámica.
Formación de un rayo
Cómo comienza la descarga sigue siendo un tema de debate. Los científicos aún no han podido determinar cuál es la causa raíz. Los más notables son aquellos que dicen que las perturbaciones atmosféricas son las responsables del origen de los tipos de rayos. Estas perturbaciones en la atmósfera se deben a cambios en el viento, la humedad y la presión atmosférica. También se habla de los efectos del viento solar y de la acumulación de partículas solares cargadas.
El hielo se considera un componente clave del desarrollo. Esto se debe a que es responsable de facilitar la separación de cargas positivas y negativas dentro de las nubes cumulonimbus. Los relámpagos también pueden ocurrir en las nubes de ceniza de las erupciones volcánicas, o como resultado del polvo que genera estática de los violentos incendios forestales.
En la hipótesis de la inducción electrostática, argumentamos que las cargas eléctricas son impulsadas por procesos de los que los humanos aún no están seguros. La separación de cargas requiere una fuerte corriente ascendente, que se encarga de llevar las gotas de agua hacia arriba. De esa manera, cuando las gotas de agua alcanzan un nivel más alto, el aire circundante más frío acelera el enfriamiento. Por lo general, estas gotas se subenfrían a temperaturas de -10 y -20 grados. Los cristales de hielo chocan para formar una mezcla de agua y hielo llamada granizo. Las colisiones que se producen hacen que se transfiera una ligera carga positiva a los cristales de hielo y una ligera carga negativa a los granizos.
La corriente empuja los cristales de hielo más ligeros hacia arriba y hace que se acumule una carga positiva en la parte posterior de la nube. Finalmente, la atracción gravitacional de la Tierra es la que hace que los granizos caigan con carga negativa, ya que los granizos son más pesados hacia el centro y la parte inferior de la nube. La separación y acumulación de carga continúa hasta que el potencial es suficiente para iniciar la descarga.
Otra hipótesis sobre el mecanismo de polarización tiene dos componentes. Veamos cuáles son:
- El hielo que cae y las gotas de agua se polarizan eléctricamente a medida que atraviesan el campo eléctrico natural de la Tierra.
- Las partículas de hielo que caen chocan y se cargan por inducción electrostática.
Tipos de rayos
Como mencionamos antes, existen diferentes tipos de rayos con características específicas. El tipo de relámpago más común es el que se observa con mayor frecuencia y se conoce como relámpago rayado. Esta es la parte visible del trazado de rayos. La mayoría de ellos ocurren en las nubes y, por lo tanto, son invisibles. Veamos cuáles son los principales tipos de rayos:
- Rayo nube-tierra: Es el más conocido y el segundo más común. Es la mayor amenaza para la vida y la propiedad. Pudo golpear la Tierra y descargar una descarga eléctrica entre la nube cumulonimbus y la Tierra.
- Relámpago perla: es un tipo de relámpago de nube a tierra que parece dividirse en una serie de segmentos cortos y brillantes.
- Relámpagos intermitentes: este es otro tipo de relámpagos de nube a tierra que es de corta duración y parece ser solo un destello. Suele ser muy luminosa y tiene ramas bastante grandes.
- Relámpagos bifurcados: Aquellos relámpagos que presentan una bifurcación en su trayectoria de nube a tierra.
- Rayo tierra-nube: Es una descarga eléctrica entre la tierra y una nube, comenzando con un choque inicial ascendente. Es uno de los más raros de aparecer.
- Rayo de nube a nube: Ocurre entre áreas que no están en contacto con el suelo. Esto suele suceder cuando dos nubes separadas crean una diferencia de potencial.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre qué son los rayos y cómo se forman.