Por décadas, cientistas sabiam como os raios se propagam, mas ainda restava uma dúvida central: o que exatamente desencadeia essas descargas dentro das nuvens de tempestade? Um novo estudo conduzido pelo professor Victor Pasko, da Penn State University, pode ter solucionado esse enigma atmosférico, revelando a reação em cadeia que dá origem a um raio.
Publicado nesta segunda-feira (28) no Journal of Geophysical Research, o trabalho descreve com precisão como campos elétricos intensos nas nuvens aceleram elétrons, que colidem com moléculas como nitrogênio e oxigênio, produzindo raios-X e desencadeando uma avalanche de partículas — uma combinação energética que culmina na formação de um raio.
Segundo Pasko, a equipe chegou à primeira explicação quantitativa e detalhada de como os raios se iniciam na natureza. O modelo desenvolvido conecta fenômenos como os raios-X, os campos elétricos e o efeito avalanche de elétrons — um processo em que partículas de alta energia, influenciadas por raios cósmicos vindos do espaço, se multiplicam no interior das nuvens de tempestade.
Essa multiplicação de elétrons relativísticos leva à emissão de flashes de raios gama terrestres, fenômenos invisíveis que incluem rajadas curtas de radiação e emissões de rádio. Essas descargas, apesar de naturais, muitas vezes não apresentam os sinais visuais e sonoros comuns ao fenômeno.
O modelo usado na pesquisa, batizado de Photoelectric Feedback Discharge, simula as condições físicas que favorecem a origem de um raio. Zaid Pervez, doutorando em engenharia elétrica e coautor do estudo, cruzou os resultados da simulação com dados reais coletados por sensores no solo, satélites e aeronaves de alta altitude.
“Conseguimos explicar como os eventos fotoelétricos ocorrem e quais são as condições necessárias nas nuvens para iniciar essa cascata de elétrons”, afirmou Pervez. “Também identificamos o que gera a variedade de sinais de rádio detectados nas nuvens momentos antes de um raio.”
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