¡Que me parta un rayo!

FÍSICA
¡Que me parta un 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
La física deL reLámpago
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
hAcíAn TEmER quE EL ciELO SE LES fuERA A
DESPLOmAR SOBRE LA cABEzA. EL AcERBO PO-
PuLAR LOS cOnSiDERA PELigROSOS: unA DE LAS
PEORES mALDiciOnES ES “mAL RAyO TE PARTA”.
Cristales de hielo
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.
E u r e k a
tony GerViS photoGraphicS

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
E u r e k a j u n i o 2 0 0 6
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.
¡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 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 pararayos
naturales y buscar refugio.
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.
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.
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
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.
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.
MICHELE CATANZARO
FÍSICO