que me parta un rayo

¡QUE ME PARTA UN RAYO! LA FÍSICA DEL RAYO

Los rayos han asustado a la humanidad desde hace siglos. La mitología griega consideraba que eran las armas que Zeus utilizaba contra sus enemigos y con las que sometió a los titanes. A los celtas les hacían temer que el cielo se les fuera a desplomar sobre la cabeza. El acerbo popular los considera peligrosos: una de las peores maldiciones es “mal rayo te parta”.

Cristales de hielo

Un rayo es sencillamente una descarga de electricidad estática acumulada en una nube sobre el suelo, que se produce de forma violenta liberando luz y energía térmica. Según la teoría más extendida, la carga estática se acumula en la nube a través del continuo roce de cristales de hielo.

En una nube, especialmente en las de tormenta, hay pequeños cristales de hielo en suspensión. Estos chocan entre ellos arrancándose electrones unos a otros. Así, se cargan con estos electrones sobrantes, de forma parecida a un peine que se desliza sobre el pelo o un jersey de lana al ser frotado.

De esta manera, algunos cristales de hielo se cargan positivamente y otros negativamente. Los cristales positivos ascienden y van a las zonas periféricas de la nube y los negativos a la parte inferior y central.

¡Descarga!

Un objeto cargado de electricidad estática tiende a descargarse allí donde puede. Por eso, los días secos algunos objetos metálicos o incluso personas que hayan acumulado electricidad estática nos pueden dar pequeñas descargas cuando las tocamos. A veces, nos transmiten un pequeño chispazo que puede oírse, producir un pequeño dolor e incluso verse.

Lo mismo ocurre con las nubes. Al acumular carga estática, tarde o temprano necesitan descargarse, y a veces lo hacen de forma violenta, a través de un relámpago. De hecho, si alguna vez nos hemos quitado un jersey de lana en una habitación a oscuras, podremos haber visto pequeños rayos de color verde y escuchado un pequeño crepitar. Al quitarnos el jersey. Lo hemos frotado contra nuestro cuerpo y la ropa que llevamos debajo: la carga estática que hemos producido ha generado unos “relámpagos en miniatura”.

La forma

Los canales que se forman en el aire se producen a saltos. El aire se carga durante unos 50 metros de forma completamente recta. Luego, puede cambiar de dirección e incluso producir dos ramas y sigue otros 50 metros. Por ello adopta esa forma como si hubiera sido dibujado a trazos rectos y con ángulos marcados.

El camino del relámpago

El aire se comporta como un aislante. Sin embargo, la energía eléctrica de las nubes puede abrir canales de aire cargado eléctricamente, que permiten al relámpago descargarse (de la misma forma que los cables eléctricos permiten circular la corriente). Así, a través de ese canal, el rayo descargará una corriente eléctrica desde la nube al suelo.

La corriente es tan intensa que calentará decenas de miles de grados el aire por el que pasa. Esto hará brillar el aire, liberando mucha energía en forma de luz, y generando el relámpago. Por otro lado, la expansión violenta del aire provocará una onda de sonido, que no es nada más que el trueno que oímos.

El peligro de los rayos

Cada año 2000 personas mueren o son heridas por culpa de los rayos. El rayo nos puede hacer daño a través de 4 procesos básicos:

por la descarga eléctrica directa por quemaduras debidas al aire supercalentado por la onda de choque por la descarga eléctrica indirecta

Los rayos son una de las fuentes de accidentes mortales en alta montaña en verano. Si estamos en ciudad no tendremos que preocuparnos demasiado de los rayos: se descargarán sobre antenas, pararayos, y edificios que ya están preparados para poder disiparlos sin demasiadas consecuencias.

Pero si estamos en el campo o en la montaña, tendremos que tomar precauciones: intentar correr a algún lugar cerrado, como una casa, o un vehículo (en este último caso cerrar las ventanas y no tener contacto directo con ninguna pieza metálica como la llave de contacto,

porque podríamos recibir una descarga indirecta), y sobre todo huir de los lugares más elevados o de los objetos que sean puntiagudos.

Los rayos tienen más posibilidad de caer en las cimas y las crestas de las montañas, o sobre árboles y postes solitarios o sobre rocas puntiagudas: es imprescindible alejarnos de estos pararrayos naturales y buscar refugio.

Parpadeos

En general un rayo no es un único episodio de descarga. Casi siempre un relámpago tendrá un primer destello violento y una serie de destellos secundarios cada vez más débiles, bastante seguidos y que circulan por el mismo canal: por eso, dará la sensación de parpadeo.

Hasta el suelo

La mayoría de rayos se descargan dentro de las propias nubes. Tan sólo uno de cada 10 relámpagos son del tipo “de la nube al suelo”. De hecho, no todos los rayos se producen en el planeta Tierra. Se han observado relámpagos en Júpiter y en Venus: sus mecanismos de formación son muy parecidos a los terrestres.

La caída

Los rayos caen de forma bastante aleatoria, aunque tienen preferencia por los puntos elevados y destacados como la copa de un árbol o la cresta de una montaña. Sin embargo, es imposible predecir donde va a caer un rayo. A pesar de ello, hay pistas: algunos montañeros han llegado a salvarse gracias a ellas.

Cuando un rayo está creando el canal de aire cargado, los objetos metálicos pueden vibrar y crepitar. Algunos han visto los pelos de su cabello levantarse. O incluso aparecer otros fenómenos eléctricos, como los fuegos de San Telmo en objetos metálicos. En estas circunstancias es imprescindible arrojar lejos los objetos metálicos y tirarse al suelo ya que el rayo va a caer de forma inmediata.

Cálculos con el rayo

El relámpago nos puede servir para calcular la distancia al centro de la tormenta y saber si ésta se está alejando o acercando. La mayoría de rayos tienden a producirse desde el centro de las nubes de tormenta más activas. Cuando cae el rayo, el resplandor del relámpago nos llegará casi inmediatamente. Pero, el trueno tardará un cierto tiempo a alcanzarnos, aproximadamente unos 3 segundos por cada kilómetro de distancia.

Un ejercicio para saber si la tormenta viene o va, y saber la distancia a la que nos encontramos del centro, es contar los segundos que hay entre el resplandor del relámpago y el trueno. Podemos utilizar un cronómetro o contar mentalmente. Haciendo un cálculo rápido, cada 3 segundos estará a un kilómetro de distancia. Si vemos que en los siguientes rayos el tiempo entre el relámpago y el trueno aumenta, es que la tormenta se está alejando y si el tiempo disminuye, es que la tormenta está acercándose.