¡¡ RAYOS, TRUENOS Y RELÁMPAGOS !!

¡Por Tutatis!... (que diría Astèrix).

No, ahora en serio, seguimos hablando de cosas bonitas que hacen pupa (las novias no valen), los rayos:

Pueden golpearnos con una temperatura de hasta 28.000 grados centígrados, con un potencial eléctrico de más de 100 millones de voltios y una intensidad de 20.000 amperios. No hay forma de huir cuando pueden perseguirte a 30.000 kilómetros por segundo con trayectorias de más de 15 kilómetros. Pero siempre podemos aprender un poco mas sobre el "funcionamiento" de un rayo y la forma de protegernos.


Hablemos de las nubes y como se mantienen en el aire las gotas de agua que las forman:

¿Nunca os habéis preguntado porque flotan las nubes?

El vapor de agua es un gas, y como tal, se mezcla con los gases que están presentes en el aire. De hecho, siempre existe una cierta cantidad de vapor de agua presente en el ambiente, es lo que conocemos como humedad ambiental. Pero las nubes no están formadas por vapor de agua. Las nubes se forman cuando el vapor de agua se condensa en gotas de agua o en cristales de hielo. Y como todos sabemos una gota de agua o un cristal de hielo son materiales pesados que no deberían flotan en el aire.

Lo cierto es que no flotan, sino que suben y bajan de forma constante. Su tendencia natural sería caer aunque intervienen otros efectos para contrarrestar esa tendencia. Una gota de agua típica suele medir décimas o centésimas de milímetro y cae a 1 o 2 centímetros por segundo dentro de su nube . Eso permite que actúen sobre ellas distintos efectos que ralentizan o impiden la caída.

En primer lugar, las nubes están en movimiento arrastradas por corrientes de aire. Así una corriente ascendente puede hacer que las gotas se mantengan en equilibrio, floten o incluso asciendan. También es necesario tener en cuenta la orografía del terreno, una corriente de aire que choca con una montaña se eleva y arrastra cualquier objeto con ella.

En segundo lugar, tenemos los efectos térmicos. Esa misma corriente de aire se enfría al ascender y eso puede provocar la condensación del vapor en gotas. Pero esa condensación genera calor, y el aire caliente provoca que la nube siga ascendiendo. En general, los efectos están muy interrelacionados y son muy difíciles de analizar.

En último lugar esta la cuestión del tamaño de las gotas. El agua forma núcleos de condensación que van creciendo en tamaño. Cuanto mayor sea el tamaño, más difícil será que las gotas consigan mantenerse en el aire. Pues bien, nuestro amigo el rayo:

El roce constante entre las gotas de agua y los cristales de hielo que suben y bajan provoca la acumulación de cargas electrostáticas en la nube. Los detalles aún no están muy claros y siguen siendo investigados. Pero el resultado final es que las nubes quedan cargadas negativamente en la parte inferior y positivamente en la superior como un gigantesco condensador. Y, como consecuencia, el terreno que sobrevuelan las nubes queda cargado positivamente.

El aire es un aislante eléctrico y como tal se utiliza, por ejemplo, para separar cables a alta tensión. Sin embargo, conforme va aumentando la tensión o disminuye la distancia aumenta la intensidad del campo eléctrico y acaba perdiendo esa capacidad de aislamiento. Entonces se produce la ionización del aire y como resultado salta un arco eléctrico. Cuando hablamos de un rayo, estos arcos se forman entre la nube y el suelo (rayos negativos), entre el suelo y la nube (rayos positivos) o incluso entre las propias nubes. La energía liberada provoca un brusco calentamiento del aire que se expande provocando una onda de choque que percibimos a través del "sonido del trueno"( jo, que bien suena esto...). La recombinación de los átomos ionizados libera energía en forma de luz, como el relámpago que podemos ver en esta preciosa imagen de la NASA.

Los detalles del proceso son muy complejos y aún están bajo estudio. Uno de los métodos utilizados es la creación de rayos artificiales utilizando cohetes que arrastran un cable tras ellos. A la derecha podemos ver un ejemplo obtenido por el NIST. La secuencia completa puede verse en este video de un cohete disparado para atraer un rayo al suelo.


Para protegernos hay diversos consejos. En el exterior hay que alejarse de cualquier cosa que facilite el camino de un arco como árboles o estructuras metálicas como rejas, antenas o postes eléctricos. En el interior, hay que apartarse de ventanas, cables o tuberías metálicas. También de enchufes o de cualquier electrodoméstico conectado. Un automóvil o un avión suelen ser seguros por un efecto conocido como "Jaula de Faraday", del que ya hablaremos otro día.

Mientras estemos lejos podemos disfrutar con las imágenes de algunas preciosas galerías de fotos y, puestos a curiosear, observando el mapa de los rayos que caen en España cada día.