Las tormentas eléctricas son ese tipo de fenómenos que despiertan sensaciones muy dispares entre las personas: hay quienes se estremecen con solo de ver el primer relámpago y quienes disfrutan del espectáculo de luces y sonidos que traen consigo. Seas del primer o del segundo grupo, quizás, si te piden definir de forma objetiva y en pocas palabras una de esas tormentas, elijas términos como “una chispa gigante en el cielo”. No obstante, ¿sabías que se trata de mucho más?
Los rayos son elementos extremos que concentran cantidades descomunales de energía. De hecho, lo que muchos desconocen, es que la temperatura de uno de ellos puede superar con creces a la de la superficie del Sol: mientras que nuestra estrella brilla a unos 5.500 grados Celsius en su capa más externa, un rayo puede alcanzar temperaturas de hasta 30.000 grados Celsius, es decir, cinco o seis veces más caliente. Y eso no es todo, pues en potencia no se queda corto: la de un rayo puede ser 7.000 veces superior a la de una central nuclear en su pico máximo… ¿Cómo es posible?
MÁS CALIENTE QUE LA SUPERFICIE DEL SOL
Aunque, quizás, para entender cómo algo tan efímero puede alcanzar semejantes cifras, sea necesario entender bien cómo ocurren este tipo de fenómenos. Cuando una tormenta eléctrica se desarrolla, las protagonistas son un tipo de nubes llamadas cumulonimbus, las cuales seguro reconoces por su color oscuro y su textura densa y esponjosa. Pues bien, estas comienzan a cargarse eléctricamente debido a la fricción entre las partículas de agua y de hielo que contiene en su interior, ya que el roce entre ellas genera una separación de cargas: las negativas se van hacia la base y las positivas permanecen el parte superior de la nube.
De esta forma, a medida que la diferencia de carga entre ambas zonas de la nube aumenta, se llega a un punto en el que el aire ya no puede actuar como aislante y, “para salir del paso”, se ve en la necesidad de crear una descarga: el rayo. Este atraviesa la atmósfera a gran velocidad, calentando el aire de su entorno y generando temperaturas que alcanzan los 30.000 grados Celsius en cuestión de segundos. Esta enorme temperatura genera una onda de choque, la cual identificamos tradicionalmente con el enorme estruendo: el trueno.
En comparación, la superficie del Sol “solo” alcanza unos 5.500 grados Celsius, lo cual puede sonar impresionante, ¿no? No obstante, es interesante aclarar que el interior del Sol e, incluso, su corona, sí pueden superar la temperatura de un rayo, pero en lo que respecta a la parte visible de la estrella, la cual alcanza menores temperaturas, el rayo le gana con una impresionante ventaja.
7.000 VECES MÁS QUE UNA CENTRAL NUCLEAR
Sin embargo, la energía que contiene un rayo no es solo impresionante en lo que respecta a su temperatura, sino que también en términos de su potencia. Así, en su punto máximo, un rayo puede llegar a liberar hasta 10.000 millones de kilovatios en tan solo una fracción de segundo. Como, quizás, esta cifra suene enorme y un poco descontextualizada, podemos ponerlo en perspectiva: en comparación con la generación continuada de una central nuclear, la potencia instantánea de un rayo puede ser hasta 7.000 veces mayor.
Sin embargo, aquí también hay un detalle de gran importancia: aunque un rayo sí tiene una potencia extrema en un instante, es cierto que su duración es muy breve, de apenas unos microsegundos. Por lo tanto, teniendo esto en cuenta, la cantidad total de energía que libera no resulta suficiente para alimentar una ciudad, aunque bien es cierto, sigue siendo enorme.
De hecho, se estima que cada rayo libera en promedio 1.000 millones de julios de energía, una cantidad más que suficiente para encender una bombilla de 100 vatios durante más de 100 días. Si ahora te imaginas la enorme cantidad de rayos que caen en el mundo cada día, puedes hacerte una idea del gigantesco flujo eléctrico que generan las tormentas eléctricas.
TRAS UN FENÓMENO EXTREMO
Pero los rayos no surgen de la nada. Como bien mencionamos antes, estos se producen debido a una acumulación de cargas eléctricas dentro de las nubes de tormenta. Pero, ¿por qué exactamente la electricidad se descarga en forma de rayo? Pues bien, la respuesta está en el aire que nos rodea.
En situaciones normales, el aire tiende a actuar como un aislante entre las nubes y la superficie de la Tierra. Sin embargo, cuando la diferencia de voltaje entre una nube y el suelo se vuelve demasiado grande (puede superar los 100 millones de voltios), el aire no puede resistir más y se produce una ruptura dieléctrica. Esto significa que el aire deja de ser un aislante y se convierte, simplemente, en un conductor, permitiendo así que la electricidad fluya a través de él.
¿Cómo termina esta historia? En ese momento, un canal de aire ionizado, conocido como plasma, se forma rápidamente, facilitando el paso de la corriente eléctrica. La descarga eléctrica ocurre entonces en forma de relámpago, calentando el aire a temperaturas extremas y creando la expansión súbita que da lugar al trueno. ¿No es increíble? Se trata de un proceso que dura menos de un segundo, pero en el que la energía liberada es enorme.
En ese momento, un canal de aire ionizado (llamado plasma) se forma rápidamente, facilitando el paso de la corriente eléctrica. La descarga eléctrica ocurre en forma de un relámpago, calentando el aire a temperaturas extremas y creando la expansión súbita que da lugar al trueno. Este proceso es tan rápido que todo ocurre en menos de un segundo, pero la cantidad de energía liberada es enorme.
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