CONEXÃO UF | ‘Quando o trovão soar, vá se abrigar!’ – Ciência e mito dos raios no Brasil e na Flórida

Estudante de física da UF analisa a incidência dos trovões no Brasil e na Flórida

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Os raios matam mais de 100 pessoas diretamente a cada ano no Brasil e muito mais indiretamente
Os raios matam mais de 100 pessoas diretamente a cada ano no Brasil e muito mais indiretamente

Flórida é o estado com o maior número de raios e relâmpagos nos EUA, e o Brasil é o país com a maior incidência de raios no mundo. Os dois são lugares ideais para estudar estes fenômenos. Mas vale a pena estudá-los? Já não sabemos tudo sobre eles? Vale a pena sim! Por isso, eu pesquiso estes temas como doutorando em física na Universidade da Flórida e vou trabalhar no Brasil por 9 meses no ano que vem. Nesta coluna eu tento compartilhar minha paixão pelos raios e dicas para nos protegermos durante uma tempestade.   

Primeiro, as dicas:
Tente

  • Você está realmente seguro apenas num prédio com para-raios ou um veículo metálico e fechado (carro, ônibus). When Thunder Roars, Stay Indoors! Sempre!
  • Se você não puder entrar num prédio ou um carro, a segunda melhor opção é encontrar uma estação de ônibus ou uma floresta densa, porque eles providenciam uma certa forma (não perfeito) de proteção. Mas evite árvores solitários, porque eles representam o maior perigo!
  • Fazer esportes e outros atividades pela manhã porque a chance de tempestades é menor.

Evite

  • Nadar, ir à praia, ou fazer qualquer esporte num campo aberto (futebol, tênis, golfe, correr). Ou qualquer outra atividade perto de água ou numa área aberta (pescar, trabalhar no campo ou no jardim).
  • Tomar um banho e outro contato com a canalização metálica; usar telefone fixo.
  • Ficar perto de árvores solitários.

Mitos e Verdades:
Mito

  • Um raio nunca atinge o mesmo lugar duas vezes
  • Você está seguro se você usar Havaianas no banho

Verdade

  • Os raios têm lugares preferidos (geralmente lugares elevados), então um lugar atingido uma vez tem uma maior chance de ser atingido uma segunda vez.
  • As Havaianas, mesmo as Havaianas com desenhos bonitas, não importam para os raios. Você deve evitar a tomar um banho durante uma tempestade. Se você precisar tomar um banho, tome tão rápido como possível.

Os raios matam mais de 100 pessoas diretamente a cada ano no Brasil e muito mais indiretamente, pois eles causam inúmeros incêndios na Amazônia e no Cerrado. Assim como está acontecendo na Califórnia. A maioria dos incêndios que queimam a costa oeste dos EUA agora foram iniciados pelos raios. Com uma melhor compreensão dos raios e um sistema de detecção utilizando o satélite GOES-16 da NASA a gente tenta detectar raios e incêndios em tempo real. Usando estes dados de satélite junto com nosso sistema de inteligência artificial (IA) a gente pode enviar alertas apenas minutos depois do começo de incêndios antes de ficarem incontroláveis. Para mais informações, acesse o site do nosso novo projeto independente: www.fireneuralnetwork.com

István Kérészy é estudante da University of Florida (UF)
István Kérészy é estudante da University of Florida (UF)

Além disso, os raios representam um outro tipo de perigo: radiação. A gente mediu raios-X e raios-gama emitidos pelos raios usando detectores no solo em Gainesville, FL e usando satélites no espaço. Falta apenas uma pergunta: o que está mais perto das nuvens? Os aviões. Pilotos, comissários de bordo e passageiros podem receber uma dose perigosa de radiação se um raio emitir raios-gama perto do avião. A chance não é tão pequena como muitas pessoas pensam porque cada avião comercial é atingido por um raio de uma a duas vezes por ano. No momento, nosso grupo de pesquisa da UF tem detectores a bordo de aviões comerciais para medir a dose e saber se a radiação realmente representa uma ameaça à saúde humana.

No Laboratório de Raios da Universidade da Flórida (Lightning Observatory Gainesville – LOG) a gente usa vários detectores e câmeras de alta velocidade para detectar e filmar raios, respectivamente. Usando câmeras infravermelhas a gente pode ver dentro das nuvens para descobrir as origens dos raios porque os primeiros momentos podem ser críticos para entender o processo de iniciação. Além de serem importantes para a ciência, estas imagens e estes vídeos também são bonitos e têm valor artístico. Os raios mostram o poder da natureza e encarnam a luta eterna entre a construção e a destruição. Quando os líderes dos raios descendem para o solo, podemos ver a construção duma forma nova iluminando o céu; uma forma única que pode parecer indecisa, até tímida, balançando de um lado ao outro. Mas na verdade é muito racional, encontrando a rota perfeita entre o céu e a terra. Neste vídeo de alta velocidade, você pode observar a beleza e o poder dos raios: https://www.youtube.com/watch?v=nBYZpsbu9ds

O mundo sabe pouco sobre os raios e precisamos descobrir mais. Na verdade, não sabemos como os raios se iniciam. Segundo as leis da física, os raios não deveriam existir. Os campos elétricos nas nuvens são fracos e não são suficientes para iniciar uma descarga elétrica. Precisamos de 3 milhões Volts/metros e, em vez, temos apenas 100,000 Volts/metros. 30 vezes menos do que precisamos. Porém, os raios existem. A gente tenta explorar duas possibilidades. Primeiro, pode ser que pedaços de gelo com formas pontiagudas sirvam como para-raios pequenos e aumentam o campo elétrico perto deles. A outra possibilidade é que raios cósmicos saindo do sol, das explosões supernova, e de outros eventos astrofísicos podem penetrar as nuvens e iniciar raios.

Para considerar diferentes pontos da vista e dicas relevantes, fiz duas entrevistas para o AcheiUSA com pesquisadores brasileiros que são bem conhecidos neste ramo:

Dr. Marcelo Saba – Pesquisador Titular, Grupo de Eletricidade Atmosférica (ELAT) do INPE e dr. Adônis F. R. Leal – Professor, Universidade Federal do Pará em Belém

Quais são os aspectos práticos da sua pesquisa? Como pode impactar a vida das pessoas? 

M.S. Tentar entender melhor o comportamento dos para-raios permitirá melhorar a sua eficiência e reduzir os danos causados por raios. Com isso diminuiremos o impacto deles sobre a vida das pessoas.

A.L. Os aspectos práticos da minha pesquisa estão relacionados principalmente aos testes dos protótipos desenvolvidos em laboratório. Um dos principais impactos nas comunidades locais da Amazônia é o desenvolvimento de sistemas de alerta contra tempestades de baixo custo, além de palestras sobre segurança contra descargas atmosféricas.

Como a pandemia mudou o dia-dia do seu laboratório? 

M.S. Nossa principais atividades de pesquisa em campo acontecem no verão. Durante o resto do ano trabalhamos com análises dos dados, o que pode ser feito em casa. Assim, a pandemia não chegou a afetar muito nossas atividades pois as análises podem ser feitas diante de um computador. No entanto, esperamos em breve ter liberdade para começar a preparar o próximo verão.

A.L. Durante o pico da pandemia, todas as atividades presenciais no LPDA (Laboratório de Pesquisas em Descargas Atmosféricas) foram suspensas. Porém, o trabalho do laboratório não parou. Durante a suspensão das atividades presenciais a equipe do LPDA realizou análises de dados de campanhas de medição realizadas antes da pandemia. Outro trabalho realizado durante a pandemia foi a escrita de trabalhos acadêmicos e pesquisa bibliográfica.

Por que o Brasil é especial neste ramo de pesquisa? 

M.S. O Brasil, pela sua extensão geográfica e localização no planeta, é um dos países com maior incidência de raios. Todos os anos morrem mais de cem pessoas. As suas vastas florestas bem como suas extensas linhas de transmissão de energia sofrem todos os anos com a incidência de raios. Estudo dos raios no Brasil pode, portanto, causar um benefício grande ao país.

A.L. O Brasil é um país continental, onde a maior parte do seu território está na zona tropical, parte do globo com maior ocorrência de descargas atmosféricas. Essa localização do Brasil no globo e o tamanho de seu território o torna o país com maior ocorrência de raios no mundo. Essa grande ocorrência o torna um dos melhores lugares do globo para estudo de raios. Além disso, na Amazônia brasileira o clima quente e úmido favorece a formação das nuvens de tempestade, com isso nesta região existe a ocorrência de raios em quase todos os meses do ano.

Texto produzido por István Kérészy (University of Florida) –, com supervisão da Professora Andréa Ferreira e da redação.