A cada 27 dias, o sol gira ao redor de si mesmo e lança ondas de partículas altamente carregadas e supervelozes que alcançam a Terra com uma regularidade previsível. A cada segundo, 100 raios caem na Terra. E vez por outra chegam raios cósmicos emitidas por estrelas que explodiram em algum canto da Via-Láctea (ou mesmo de outras galáxias). Era de se esperar que nosso campo magnético nos protegesse completamente de uma ventania solar ou de relâmpagos cósmicos, mas estudos independentes de pesquisadores russos e britânicos indicam que a formação de descargas elétricas em nossa atmosfera pode ser desencadeada por fenômenos astrofísicos.
Ventanias solares
Chris Scott e seus colaboradores compararam dados sobre queda de raios e a chegada de ventos solares no período entre 2000 e 2005. Scott é professor de Física Atmosférica e Espacial da Universidade de Reading. Os dados sobre raios programa de detecção de raios do U.K. Met Office, a agência meteorológica britânica. Esses dados foram comparados com observações realizadas por uma sonda espacial da NASA, a Advanced Composition Explorer (ACE), especializada em vento solar. Foi analisada uma área de 1000km de diâmetro localizada no centro da Inglaterra.
Normalmente, espera-se que os ventos solares acabem reforçando o campo magnético terrestre, diminuindo a intensidade de raios cósmicos e reduzindo a ocorrência de raios na atmosfera. Mas Scott et. al. observaram o oposto do esperado: um aumento no número de raios após a passagem de ventos solares pela Terra. Na área analisada, os pesquisadores ingleses contaram uma média de 321 raios nos 40 dias que antecederam uma forte ventania solar. No intervalo de 40 dias depois a passagem do vento solar, o número médio de raios na região analisada passou para 422. Segundo o estudo publicado na revista Environmental Research Letters os efeitos não são imediatos: a queda de raios tem um pico entre 12 e 18 dias após a passagem dos ventos do Sol.
No entanto, os cientistas britânicos não consideram seus resultados conclusivos. Eles reconhecem que o aumento do número de raios pode ser uma flutuação natural ou que, no período pesquisado, a potência dos raios tenha sido maior, aumentando as leituras dos instrumentos detectores. A replicação deste estudo pode comprovar a ligação entre as tempestades solares e as elétricas. Se a correlação for provada, pode resultar na previsão mais precisa de tempestades de raios.
Relâmpagos cósmicos
A interação entre fenômenos astrofísicos e raios não é uma ideia nova. Há mais de vinte anos, Alex Gurevich (da Academia de Ciências de Moscou) propõe a teoria de que raios podem ser causados por reações disparadas por raios cósmicos. Esses raios cósmicos têm origem em supernovas e são formados por partículas carregadas com quantidades gigantescas de energia — energias maiores do que as produzidas pelos aceleradores de partículas mais potentes do planeta.
Segundo a teoria de Gurevich, os raios cósmicos podem ser a causa dos raios por interagir com elétrons da atmosfera. À medida que atravessam a atmosfera, os feixes de partículas de alta energia (de origem cósmica ou solar) retiram alguns elétrons de seus átomos. Por sua vez, esses elétrons podem desalojar elétrons de outros átomos, causando uma reação em cadeia que resultaria na avalanche de elétrons que conhecida simplesmente como raio.
Em 2013, Gurevich e Anatoly Karashtin (do Instituto de Pesquisa Radiofísica de Nizhny Novgorod, Rússia) analisaram pulsos de rádio de cerca de 3800 raios detectados na Rússia e no Cazaquistão. Em artigo publicado na revista Physical Review Letters, os cientistas russos relataram a descoberta de que bastariam raios cósmicos de baixa energia para desencadear a reação em cadeia elétrica. Esses raios cósmicos menos potentes têm uma frequência parecida com a da queda de raios na Terra (lembrando que 100 raios caem na Terra a cada segundo). Como a pesquisa envolvendo vento solar, a relação entre os raios cósmicos e as descargas elétricas da atmosfera terrestre ainda precisa ser comprovada pela replicação das pesquisas de Gurevich.
Referências
C J Scott et al. Evidence for solar wind modulation of lightning. Environ. Res. Lett., v. 9, n. 5 — Published 15 May 2014. doi:10.1088/1748-9326/9/5/055004
A. V. Gurevich and A. N. Karashtin. Runaway Breakdown and Hydrometeors in Lightning Initiation. Phys. Rev. Lett. 110, 185005 – Published 2 May 2013 DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.110.185005
