TEMPO DO NOSSO PLANETE

Importância biológica

A partir da formação da Terra, as elevadas temperaturas da crosta foram responsáveis por grandes e permanentes tempestades que mantiveram-se furiosas, dando origem aos oceanos. A água, conforme executava seu ciclo, carregava consigo elementos químicos, como carbono e nitrogênio, que acumulavam-se nos mares primitivos. Raios ultravioleta e raios foram, possivelmente, essenciais na combinação destes compostos inorgânicos e sua transformação em aminoácidos, componentes essenciais para o surgimento da vida tal como conhecemos.^[3]
Descargas elétricas são a principal fonte de nitritos e nitratos, essenciais para a vida das plantas. Os vegetais não são capazes de utilizar diretamente nitrogênio atmosférico, de forma que estes precisam ser transformados em outros compostos nitrogenados. Os raios são os responsáveis por tais reações químicas, mantendo, assim, o ciclo do nitrogênio.^[4]
Os incêndios florestais iniciados a partir de descargas elétricas possuem papel fundamental na evolução das plantas, uma vez que o consumo da matéria seca e a remoção de eventuais pragas pelo fogo beneficiam o ambiente. O processo de evolução da vida vegetal parece estar intimamente ligado à ocorrência de incêndios, que propicia o surgimento de novos genes. Possivelmente, os incêndios provocados por raios foram a primeira fonte de fogo utilizada pelos homens primitivos, o que teria sido um dos importantes passos que levaram a evolução e domínio sobre o ambiente.^[5]

Estátua de Zeus segurando raios.

Visões mitológicas

Os povos antigos criaram inúmeras lendas para explicar o surgimento dos raios. No Antigo Egito, acreditava-se que o deus Tifão arremessava os raios sobre a terra. Um documento da Mesopotâmia datado de 2300 a.C. mostra uma deusa no ombro de uma criatura alada e segurando um punhado de raios em cada mão. Atrás dela estava o deus que controla o tempo meteorológico criando os trovões com um chicote. Os raios também são a marca da deusa da mitologia chinesa Tien Mu, que é uma das cinco dignitárias do "Ministério das tempestades", que é comandado por Lei Tsu, o deus do trovão. Na Índia, os textos Vedas descrevem como Indra, o filho do Paraíso e da Terra, carregava trovões em sua biga.^[1]
Por volta do ano de 700 a.C. os gregos começaram a utilizar os símbolos dos raios trazidos do Oriente Médio na sua arte, atribuindo-os sobretudo a Zeus, o deus supremo da sua mitologia. Na Grécia Antiga os raios, quando apareciam no céu, eram vistos como sinal de desaprovação de Zeus. O mesmo sucederia na Roma Antiga em relação a Júpiter. Em Roma acreditava-se que os ramos de louro eram "imunes" à ação de raios, e por isso o imperador Tibério utilizava tais ramos para se proteger durante as tempestades. Já na antiga Escandinávia acreditava-se que os raios eram produzidos pelo martelo mágico Mjölnir, que pertencia ao deus Thor. Os Buriates, povo que vivia próximo ao lago Baikal, no sul da Sibéria, acreditavam que o seu deus produzia os raios jogando pedras do céu. Algumas tribos indígenas da América do Norte e da África mantêm a crença de que os raios são produzidos por um mágico "pássaro trovão", que mergulha das nuvens para a terra.^[1]

Pesquisas científicas

Experiência de Benjamin Franklin realizada no século XVIII, em que faíscas induzidas pela tempestade saem do fio condutor para seu dedo.

Nas culturas de matriz europeia, a primeira explicação de cunho científico que se conhece foi escrita pelo filósofo grego Aristóteles, no século III a.C., atribuindo a trovoada à colisão entre nuvens e o raio ao incêndio de uma exalação ejetada pelas nuvens.^[6] Entretanto, os primeiros estudos sistemáticos foram feitos somente em 1752, numa pequena vila próximo à Paris, quando Thomas-François Dalibard atraiu faíscas por meio de uma alta haste de ferro que estava isolada do solo por garrafas de vidro. Esse experimento comprovou a natureza elétrica da descarga. Posteriormente inúmeros ensaios foram realizados, um dos mais conhecidos feito por Benjamin Franklin, que utilizou pipas e balões para erguer fios condutores, que geravam faíscas graças ao campo elétrico existente. Esses experimentos eram bastante arriscados, pois se uma descarga elétrica atingisse o fio condutor, a pessoa que o estivesse segurando possivelmente morreria. Entretanto, isso aconteceu somente uma vez em 1753, na Rússia, mesmo sem a pessoa estar em contato direto com o fio condutor.^[7]
Franklin também mostrou que os raios se manifestam "mais comumente sob a forma negativa de eletricidade, mas às vezes aparecem na forma positiva". Além disso, o cientista propôs o uso de grandes hastes de metal para proteção contra os raios, que, segundo ele, fariam a eletricidade fluir silenciosamente da nuvem para o solo. Posteriormente, percebeu que essas hastes praticamente não influenciavam as cargas elétricas presentes nas nuvens, mas que, na verdade, atraíam os raios. Então percebeu que se não é possível evitar as descargas elétricas, poderia pelo menos atraí-las para um ponto que não oferecesse perigo utilizando uma haste metálica, que ficou conhecida como para-raios. Para comprovar a efetividade de suas ideias, Franklin reuniu centenas de pessoas próximo à prefeitura de Siena, na Itália em 1777, local que era frequentemente atingido por raios. Após a instalação do para-raios, a multidão assistia durante uma tempestade os raios atingindo a haste metálica, mas sem danificá-la.^[7]
Em 1876, James Clerk Maxwell propôs a criação de depósitos para pólvora totalmente envolvidos com uma camada de metal, para evitar que os raios causassem a explosão do composto. Se um raio atingisse esse depósito, a corrente elétrica ficaria nessa camada exterior e não atingiria a parte interna. Esse sistema ficou conhecido como gaiola de Faraday. Também poderia ser utilizado um sistema de grades, mas quanto maior for a distância entre os condutores, menor será a eficiência da proteção. Combinações entre o para-raios de Franklin e da gaiola de Faraday são utilizados ainda hoje na proteção de estruturas, sobretudo onde se encontram aparelhos eletrônicos sensíveis.^[7]
O surgimento da fotografia e da espectroscopia no final do século XIX tiveram grande importância no estudo dos raios. Vários cientistas utilizaram o espectro gerado a partir da luz do relâmpago para estimar a quantidade de energia envolvida no processo físico que acontece durante um curtíssimo intervalo de tempo. A utilização da câmera permitiu descobrir que os raios possuem dois ou mais fluxos de cargas elétricas. O desenvolvimento de novos aparelhos como osciloscópios e medidores de campo eletromagnético durante o século XX permitiu um entendimento mais completo da origem e ocorrência das descargas.^[7]

Características

Descargas elétricas em Sófia, capital da Bulgária.

Os raios, que na maioria das vezes estão associados a tempestades, são uma gigantes