Una foto de alta velocidad de pararrayos en funcionamiento durante una tormenta eléctrica en São José dos Campos, Brasil, está ayudando a los científicos a comprender cómo compiten los dispositivos para atraer rayos y mantener los edificios a salvo de daños.
La imagen muestra un rayo que se dirige hacia el suelo a 230 millas por segundo, según los investigadores. Su análisis de las reacciones de los pararrayos al rayo fue publicado en las Cartas de Investigación Geofísica en diciembre de 2022.
Cuando el rayo estaba a unos treinta metros del suelo, «los pararrayos y los objetos altos en la parte superior de los edificios cercanos produjeron descargas positivas hacia arriba, compitiendo para conectarse con el impacto hacia abajo», dijo el autor principal del estudio, Marcelo Saba, investigador de la Universidad de Brasil. Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales, en una FAPESP liberar.
“La imagen final previa a la conexión se obtuvo 25 milésimas de segundo antes de que el rayo impactara en uno de los edificios”, agregó Saba.
Los pararrayos fueron inventados a mediados del siglo XVIII por Benjamin Franklin. Son de metal (a menudo cobre) que se utilizan para dispersar de forma segura las descargas eléctricas en el suelo, según Britannica, en lugar de dejar que golpeen estructuras que podrían incendiarse fácilmente. (Suertey para el Sr. Franklin, los relámpagos pueden haber sido menos comunes entonces de lo que son hoy.)
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A pesar de los más de 30 pararrayos en el área de la imagen, Saba dijo que una falla en su instalación permitió que el rayo golpeara una chimenea, causando una descarga de 30,000 amperios que dañó la estructura.
El rayo busca el camino de menor resistencia hacia el suelo, no la ruta más directa, de ahí su característica forma en zig-zag. Por eso también es tan feliz descargar en una desafortunada chimenea como aterrizar en un pararrayos.
Un rayo es básicamente una chispa eléctrica en la atmósfera. Como señaló la NOAA, cuando hay cargas opuestas significativas en la atmósfera, el aire pierde sus propiedades aislantes y el aire chispea con relámpagos. (Esta es la razón por la que no se necesita una tormenta eléctrica para que se produzcan rayos; también pueden surgir de erupciones volcánicas y explosiones nucleares).
En la imagen, se pueden ver pararrayos en al menos tres edificios diferentes que intentan conectarse a la descarga descendente del rayo. A medida que los relámpagos se disparan hacia abajo desde el cielo, las diversas varillas y los objetos altos producen cargas ascendentes para conectarse con los rayos.
Podrías intentarlo 40 000 veces para obtener la misma foto, pero aun así no podrías competir con la cámara de 40 000 fotogramas por segundo. Además de una lección de ciencia rápida, es un espectáculo espeluznante.
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