Todo mundo sabe
que raios produzem som, forte estrondo, luz e corrente elétrica com muita
energia, mas, muito provavelmente será a primeira vez que lerá que os
relâmpagos também geram raios gama, raios X, pósitrons e nêutrons. Ficou
surpreso? Eu também! Inacreditável, até poucos anos atrás.
E o Brasil é
uma das regiões com maior atividade de tempestades do planeta, e potencialmente
uma das regiões do globo com maior produção dos chamados Eventos Luminosos
Transientes (ELT) e Flashes de Raios Gama Terrestres (FGT). Em outras palavras,
um lugar ótimo para cevar cientistas.
Assim, foi
nucleado na Divisão de Aeronomia do INPE o primeiro e único grupo de cientistas
na América Latina que estuda o Acoplamento Eletrodinâmico Atmosférico e
Espacial, nos Eventos Luminosos Transientes, dos quais os “Sprites” são os mais
conhecidos, e pelas Emissões de Alta Energia de Nuvens de Tempestades (EAET),
como os Flashes de Raios Gama Terrestres.
Os “sprites”
foram descobertos em 1989 e os FGT em 1994, constituindo uma nova área de
pesquisa estudada mundialmente. Os ELT acontecem na atmosfera superior acima de
nuvens de tempestade, de 18 a 100 km de altitude, e são geradas pela atividade
elétrica dos relâmpagos dessas nuvens. As emissões de alta energia, resultantes
dessa atividade são observadas do espaço, por satélites, e também no solo, por
sensores de raios gama, raios X, feixes de pósitrons e de nêutrons.
A humanidade
sempre foi fascinada pela energia que flui de cima para baixo, mas nos anos 60,
o primeiro mecanismo de transporte para cima de energia produzida na camada
atmosférica mais baixa, a Troposfera, foi descoberto na forma de ondas de
gravidade. Os sistemas meteorológicos de tempestades, subproduto da energia
solar, são as fontes mais significativas de ondas de gravidade, transporte
mecânico de energia. Recentemente, em 1989, outro processo de transporte para
cima da energia de tempestades, dessa vez, elétrico, foi descoberto e alguns
anos depois denominado “sprite”. Desde então, novos tipos de transporte elétrico
de energia para a alta atmosfera e espaço, associado às tempestades, foram
descobertos.
Para se ter uma
ideia, a energia depositada na Mesosfera, que vai de 40 km a 90 km, por um
“sprite” é estimada de 1 a 10 MJ (ou 300 Wh a 2 kWh). Com as medidas
fotométricas que foram feitas, descobriram que as emissões luminosas são menos
de 1% do total, a maior parte da energia é depositada em estados eletrônicos
excitados ou estados vibracionais e rotacionais não radiativos (isto é, que não
emitem luz) do nitrogênio e oxigênio e que podem iniciar cadeias de reações.
A taxa de
ocorrência global de “sprites” é estimada de 200 a 25.000 sprites/dia e a taxa
de deposição de energia na média e alta atmosfera é de 200 MJ a 250 GJ por dia,
demonstrando a importância dos ELT na dinâmica do sistema atmosférico e
composição da média e alta atmosfera global, pelos processos químicos por eles
gerados. E no Brasil esses efeitos seriam acentuados devido à alta incidência
de tempestades. A se confirmar, desde que a classe política continue
financiando esses estudos.
Mario Eugenio
Saturno é Tecnologista Sênior do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
(INPE) e congregado mariano.