Em 22 de outubro de 2017, as nuvens de tempestade que se acumulavam acima do centro dos Estados Unidos liberaram um relâmpago tão grande que iluminou os céus acima do Texas, Oklahoma e Kansas. Horizontalmente, percorrendo mais de 500 milhas (310 quilômetros) nesses três estados, o choque foi tão sem precedentes que um grupo de pesquisadores escreveu um estudo sobre o assunto, descrevendo-o como um "megaflash": foi um dos maiores relâmpagos já registrados.
Normalmente, os relâmpagos regulares medem entre apenas 0,6 milhas e 20 milhas (1 e 20 km) de comprimento. Mas, como as técnicas de mapeamento cada vez mais sofisticadas revelaram, alguns raios verdadeiramente colossais estão estalando sobre nossas cabeças. Essas descobertas recentes levantam uma questão interessante: qual o tamanho do raio? E devemos nos preocupar com esses pesos pesados da atmosfera?
O raio surge nas nuvens de tempestade quando uma carga positiva forte se desenvolve em uma região da nuvem e uma carga negativa forte se desenvolve em outra, criando forças elétricas entre elas. "Um relâmpago é iniciado em uma região onde as forças elétricas são extremamente fortes. Elas se tornam fortes o suficiente para que o ar não possa mais suportar a força elétrica e se decompõem", disse Don MacGorman, físico e pesquisador do National Ocean. e Administração Atmosférica (NOAA), e um autor do artigo sobre o megaflash de 2017.
Isso significa que, à medida que a força elétrica cresce, ela decompõe o poder isolante do ar, o que geralmente mantém áreas com cargas diferentes separadas umas das outras. Os pesquisadores pensam que isso ocorre porque o aumento da força elétrica excessiva começa a acelerar elétrons livres no ar - aqueles que não estão ligados a um átomo ou molécula - que, por sua vez, liberam outros elétrons de seus átomos e moléculas, explicou MacGorman. Isso continua, acelerando cada vez mais elétrons: "Os cientistas chamam esse processo de avalanche de elétrons, e é isso que queremos dizer quando dizemos que o ar quebra", disse MacGorman à Live Science.
Isso acaba criando um canal muito quente no ar, que age como um fio, cujas extremidades crescem para as cargas positivas e negativas que causaram o colapso. O canal crescente eventualmente conecta as cargas positivas e negativas e, quando o faz, dispara a imensa corrente elétrica que conhecemos como um relâmpago.
"Pense nisso como uma faísca gigante que cresceu através da nuvem", disse MacGorman.
Às vezes, a região inferior de uma nuvem, que geralmente contém carga positiva, não possui carga suficiente para interromper o canal. Assim, o raio continua crescendo, estendendo-se para baixo em direção ao chão. Ao fazer isso, ele atrai uma faísca para cima do chão para encontrá-lo - desencadeando um relâmpago com enormes correntes elétricas que transportam parte da carga da tempestade para o chão. Esses canais de nuvem para terra são o que a maioria de nós geralmente imagina quando pensa em raios; aqueles garfos vívidos que atingem a Terra.
Mas que fatores limitam o tamanho desses parafusos maciços?
Pesquisadores tentam responder a essa pergunta há décadas. Verticalmente, a extensão de um flash é limitada pela altura de uma nuvem de tempestade ou pela distância do solo até o auge - que é cerca de 20 km no máximo. Mas horizontalmente, um extenso sistema de nuvem oferece muito mais espaço para brincar.
Em 1956, um meteorologista chamado Myron Ligda demonstrou isso quando usou o radar para detectar o maior relâmpago que alguém já havia registrado naquele momento: um raio que se estendia por 100 quilômetros.
Então, em 2007, os pesquisadores quebraram o recorde ao identificar um flash no estado de Oklahoma que media 321 km de comprimento. O recente estudo de MacGorman e seus colegas eliminou esse número do parque. A luz emitida por esse flash era tão forte que iluminou uma área terrestre de 26.000 milhas quadradas (67.845 quilômetros quadrados), calcularam os pesquisadores. Mas mesmo esse flash já foi superado: outro estudo recente da revista JGR Atmospheres descreveu um flash de 673 km.
Esses megaflashes são raros. Mas agora que temos a tecnologia para detectá-los, os encontramos com mais frequência. Em vez de depender apenas de sistemas terrestres que usam antenas e radares para detectar raios, os especialistas começaram a observá-lo de um ponto de vista muito diferente: os satélites. Ambos os flashes recordes recentes foram medidos usando uma tecnologia chamada Mapeador Geoestacionário de Raios, um sensor presente em dois satélites que orbitam a Terra, que fornece uma imagem abrangente dos sistemas de tempestades abaixo.
"Esse sistema responde à luz emitida pelo topo de uma nuvem, então vemos a luz dos relâmpagos e podemos mapeá-la, praticamente em todo o hemisfério", disse MacGorman.
Combinados com dados de um sistema terrestre chamado Lightning Mapping Array, esses dados visuais de satélite de alta resolução pintaram uma imagem da enorme extensão do relâmpago em outubro de 2017.
No entanto, ainda estamos no escuro sobre exatamente como essas enormes iluminações elétricas crescem tanto tempo. Os pesquisadores acreditam que o tamanho da nuvem é um fator, porque quanto maior o sistema da nuvem, maior o potencial de ocorrerem relâmpagos nele. Também é necessário, acrescenta MacGorman, são certos "processos de mesoescala - fluxos de vento em larga escala que permitem que esse sistema seja vinculado para persistir por um longo tempo".
Então, com o cenário montado por essas nuvens monstruosas, o que realmente está acontecendo dentro delas? "Esses megaflashes parecem ser uma sequência contínua de descargas em sucessão muito próxima", disse Christopher Emersic, pesquisador que estuda eletrificação por tempestades na Universidade de Manchester, no Reino Unido…
Ele supõe que, se um sistema em nuvem é altamente carregado em uma grande área, uma série de descargas podem se propagar através dele como uma linha de dominós caindo. "Se todos os dominós são configurados sem uma lacuna muito grande, um dispara o outro em uma grande série de tombos. Caso contrário, ele 'falha' e, nesse caso, você obterá apenas um evento espacial espacial menor, em vez de um megaflash". Emersic disse à Live Science.
Quanto maior a nuvem pai, mais oportunidades existem para a descarga continuar propagando. "Portanto, por que os megaflashes podem, em princípio, ser tão grandes quanto a nuvem pai, caso a estrutura de carga seja propícia", disse Emersic.
Isso também significa que provavelmente existem flashes muito maiores por aí do que já vimos. "As tempestades podem ficar maiores que", disse MacGorman.
Em outras palavras, ainda não sabemos exatamente qual o tamanho do maior raio.
Apesar da imagem apocalíptica que eles pintam, os megaflash não são necessariamente mais perigosos que os raios comuns: "Um flash espacialmente extenso não significa necessariamente que ele carrega mais energia", explicou Emersic.
Dito isto, como os sistemas em nuvem dos quais se originam são tão vastos, pode ser difícil prever ataques de megaflash.
"Tais eventos geralmente podem levar a ataques terrestres longe da principal atividade de raios no núcleo convectivo", disse Emersic. "Alguém no chão pode pensar que a tempestade passou, mas ser pego de surpresa por uma dessas descargas espacialmente extensas, aparentemente do nada".
Também é possível que, em um mundo em aquecimento, possa haver um aumento nos tipos de tempestades que dão origem a megaflashes, disse Emersic. "E, indiretamente, isso pode tornar as condições mais prováveis, aumentando sua frequência".
Por enquanto, porém, os megaflashes não são tão comuns: MacGorman calcula que eles representam apenas cerca de 1% dos relâmpagos em geral. No entanto, pesquisadores como ele continuarão caçando - e sem dúvida descobrindo - gigantes ainda maiores para nos maravilharmos.
