Neste caso, a corrente é conduzida por íons em solução na água subterrânea. Qualquer mineral em solução na água acha-se sob a forma de íons. Assim, o sal comum fornece íons positivos de sódio e íons negativos de cloreto. A gipsita forma íons de cálcio e de sulfato. Toda água subterrânea contém mais ou menos minerais dissolvidos, e até mesmo a terra um tanto seca ainda possui certa umidade. Assim, embora um pequeno torrão de terra talvez não conduza muita corrente, a crosta da terra é tão ampla que, no todo, é excelente condutor.

Todas as partes de um bom condutor precisam ter, eletrostaticamente, o mesmo potencial. Se acontecer algo que eleve o potencial em certo ponto, a corrente fluirá dali para as partes de menor potencial, até que seja equalizado. Isto se dá com a terra. Dá-se também com a eletrosfera. Mas, a baixa atmosfera é um insulante que separa as duas. Isto torna possível manter grande diferença de potencial entre elas. Com efeito, este sistema forma gigantesco condensador elétrico, em que a terra é negativa e a eletrosfera é positiva. O potencial atmosférico tem, em média, cerca de 300.000 volts. Varia consideravelmente este total, de uma hora para outra do dia, e de um mês para outro do ano.

Nada é um insulante perfeito. Com instrumentos suficientemente sensíveis, pode-se detectar diminuta corrente, até mesmo na baixa atmosfera. É ligeiramente condutora, por causa dos poucos raios cósmicos que penetram até o solo. A terra possui um excedente de elétrons, e estes estão escapando constantemente duma multidão de pontos sobre a superfície. Tais descargas de pontos ocorrem nas pontas das folhas das árvores, nas extremidades das lâminas de gramíneas, e até mesmo nos cantos afiados de grãos de areia. Estruturas feitas pelo homem, que se erguem bem alto no ar, comprimem o campo elétrico ao redor de seus topos e cantos do telhado, e a descarga de elétrons concentra-se em tais pontos. Em toda a terra, estas diminutas descargas se somam, formando uma corrente total suficiente para poderem descarregar completamente a terra para a eletrosfera em menos de uma hora. Tem de haver, então, algum mecanismo de carregar para manter os elétrons excedentes na terra. E é aí que o relâmpago entra na estória.

Descargas Elétricas Como Gerador

Vemos, no céu, muitos tipos de nuvens. A maioria delas são mais ou menos achatadas e horizontais. Mas, as que mais suscitam nossa admiração são os lindos cúmulos brancos, formando vagalhões bem alto no céu azul, como gigantescas couves-flores. Sob as condições atmosféricas corretas, um grande cúmulo continua crescendo, ascendendo a centenas de metros em direção à estratosfera, ao mesmo tempo que amplia sua base. Assim, torna-se um cúmulo-nimbo, ou nuvens núncias de trovoada. Quando plenamente desenvolvidas, seu topo é soprado numa pluma que forma a familiar bigorna. Ainda é linda, vista à distância, mas, para alguém situado embaixo da nuvem de trovoada, ela é agora uma massa de nuvem escura, ameaçadora. Logo torrentes de chuva, às vezes acompanhadas de granizo, ensopam a terra lá embaixo.

Trata-se do tipo de nuvem que gera relâmpagos e trovoadas. É como gigantesco gerador elétrico no céu, ascendendo de oito a dezoito quilômetros de altitude, e cobrindo uma área até de 3.000 quilômetros quadrados. Há violentas correntes de ar ascendentes e descendentes no seio da nuvem, impulsionando as gotículas dˈágua e os cristais de gelo a velocidades de quarenta e cem quilômetros por hora. Inumeráveis partículas de chuva, gelo, granizo e saraiva se deslocam para cima e para baixo, ao passo que a nuvem se contorce e se vira, cresce e incha.

Naturalmente, a gravidade continua puxando com força a água e o gelo, e, de algum modo, na fricção assim gerada, os elétrons e os íons se afastam nas superfícies de contato entre o ar, a água e o gelo. As cargas são separadas pelos ventos impetuosos. Estes levam as cargas positivas para o alto da nuvem, ao passo que as gotículas de chuva, com cargas negativas, escorregam para a base. A diferença de potencial entre o topo e a base continua a aumentar, à medida que a nuvem amadurece. Por fim, ela “rebenta nas costuras”, com tremendo excesso de carga. Loucamente, a nuvem procura algum meio de livrar-se das centenas de milhões de volts que acumulou dentro de si. A qualidade insulante do ar pode agüentar apenas certa pressão elétrica. Finalmente se rompe, e um cegador clarão de luz dramaticamente alivia a tensão.

A qualquer tempo, calcula-se que há cerca de 3.000 tempestades elétricas em progresso por toda a terra. A maioria delas ocorre sobre a área terrestre.

Grande parte dos relâmpagos ocorrem dentro da própria nuvem, mas a carga negativa acumulada na base da nuvem sobrepuja tanto o potencial normal da terra que os relâmpagos também espoucam em direção do solo, trazendo elétrons para a terra. Quando a nuvem se dissipa, a carga positiva em seu topo penetra na eletrosfera. Daí, em tempo bom, os íons positivos filtram-se através da atmosfera até à terra, para neutralizar sua carga negativa, e os íons negativos ascendem à eletrosfera para neutralizá-la. Assim, completa-se o ciclo.

Como se Forma o Relâmpago

É difícil estudar o relâmpago de dentro da nuvem; não é um ambiente muito confortável para o cientista e seus instrumentos delicados. Mas o relâmpago que cai ao solo pode ser visto e fotografado com câmaras de alta velocidade, e, à base disto, os cientistas aprenderam muito sobre o acúmulo progressivo dum clarão de relâmpago. Eis o quadro emergente.

Dos estudos de laboratório sobre a decomposição elétrica do ar, sabe-se que um clarão de relâmpago começa quando o campo elétrico atinge uma força de cerca de três milhões de volts por metro. O que acontece é que os poucos elétrons que estão sempre sendo liberados pelos raios cósmicos são empurrados o bastante, nesta voltagem, a ponto de removerem outros elétrons das moléculas neutras com as quais se chocam. Estas, por sua vez, são aceleradas, colidem com novas moléculas, e as ionizam. Assim, verdadeira avalancha de elétrons se acumula, afastando-se da carga negativa na nuvem e deixando atrás uma trilha de íons positivos. Isto debilita a resistência do ar e abre uma trajetória, para a descarga em formação do relâmpago, através da camada insulante.

Câmaras feitas para que o obturador funcione em milionésimos de um segundo (microssegundos) mostram que se trata dum efeito do tipo de degraus duma escada. Um “lance líder” parte da nuvem, num ponto em que o ar tem resistência momentaneamente mais fraca, e a avalancha de elétrons avança cerca de cinqüenta metros. Daí, “perde o fôlego”, por assim dizer, e pausa momentaneamente, enquanto o potencial se acumula em sua ponta. Após cerca de cinqüenta microssegundos, irrompe de novo, talvez em outra direção, segundo a resistência local do ar ionizado. Assim, degrau por degrau, os sucessivos lances líderes estabelecem uma trajetória no ar fortemente ionizado, tendo de um a dez metros de largura, em direção à terra.

Sendo o ar mais ionizado em alguns lugares do que em outros, a trajetória aberta pelo líder se contorce e vira para aproveitar-se de cada variação favorável. É assim que o relâmpago adquire aquela aparência familiar de forquilha, ao irromper em uma direção ou em outra, explorando vários ramos, sempre procurando a trajetória mais fácil até à terra. Quando se aproxima mais de cinqüenta metros de seu alvo, sobe uma ‘carga de retorno’ dum ponto favorável no solo para encontrar-se com ele. Agora o circuito ficou completo! A nuvem possui condutos através dos quais descarregar sua insuportável carga de elétrons excedentes.

Primeiro, emergem os elétrons no canal mais próximo do solo, seguidos de imediato pelos que pressionam acima. Assim, a carga de retorno, agora reluzindo brilhantemente, dirige-se em direção à nuvem com uma velocidade que se aproxima à da própria luz. Ao passo que os lances líderes talvez levassem 20.000 microssegundos para atingir o solo, a carga de retorno faz tal percurso em meros setenta microssegundos. Daí, por talvez quarenta microssegundos, a nuvem descarrega uma corrente de 10.000 a 20.000 ampères ou mais. Nesse breve instante, gera energia de milhares de milhões de quilowatts — mais energia do que todas as usinas geradoras de energia da terra combinadas. Na verdade, trata-se de espantosa demonstração de poder!

A descarga rapidamente se consome, mas isso raras vezes é o fim do efeito. A trajetória do relâmpago persiste através do ar, ainda intensamente ionizada. Outras partes da nuvem que ainda estão altamente carregadas movem-se rápido para a região que foi descarregada, e isto continua pelo canal abaixo, ainda aberto até à terra. Assim, há usualmente três ou quatro descargas sucessivas, repetidas tão rápido que parecem ser um único clarão. Às vezes, são necessários mais de uma dúzia de descargas para esgotar a carga da nuvem.

Daí, em apenas um quinto de segundo, o relâmpago terminou seu trabalho. ‘Já passou tudo, menos o berro’, como diz o ditado. O berro, neste caso, é a trovoada. Poderá ouvir um estrépito, um retumbo ou um ribombo, dependendo de quão longe esteja do relâmpago. Um cilindro estreito e tortuoso de ar, de apenas alguns centímetros de espessura, na trajetória do relâmpago, já foi aquecido a mais de 30.000 graus centígrados. Assim que a corrente desaparece, esta coluna superaquecida de ar se expande explosivamente, à velocidade supersônica. A onda de choque resultante desta expansão forma a trovoada, que pode ser ouvida até a 25 quilômetros de distância.

Talvez fique imaginando por que o Criador achou apropriado formar o relâmpago nas nuvens. Produz algum bem? Certamente que sim. Desempenha papel principal no ciclo de nitrogênio da natureza. O nitrogênio é essencial à vida, e há amplo reservatório dele na atmosfera. As criaturas vivas, porém, não podem utilizá-lo de forma direta. No relâmpago, contudo, o intenso calor separa tanto as moléculas de nitrogênio como de oxigênio em átomos, e, ao esfriarem, muitas se combinam para formar óxidos de nitrogênio. Estes compostos se dissolvem na chuva e são transportados para o solo. Ali, convertidos em nitratos, fornecem vital fertilizante para as plantas que crescem. Este é um dos principais processos de fixação natural do nitrogênio. Calcula-se que centenas de milhões de toneladas de nitrato sejam fornecidas, cada ano, pelas trovoadas.

Conviver com o Relâmpago

Realmente tem motivo de se sentir irrequieto quando o relâmpago anda às soltas. Possui tremendo potencial destrutivo. Os raios racham árvores e postes telefônicos, abrem buracos em telhados e paredes, e iniciam muitos incêndios florestais e em prédios. Amiúde, numa árvore, a corrente elétrica é tão intensa que instantaneamente vaporiza a umidade da madeira e o vapor superaquecido literalmente reduz a pedaços a árvore.

É óbvio, também, que o relâmpago pode matar. Os animais que procuram abrigar-se sob uma árvore, durante uma trovoada, amiúde são eletrocutados, quando o relâmpago atinge tal árvore. Houve pessoas que, com freqüência, sofreram esse mesmo infortúnio, especialmente em praias e campos de golfe. Árvores isoladas, em tais lugares, constituem alvos prováveis do relâmpago. Caso seja apanhado no meio duma tempestade elétrica, não procure abrigar-se sob uma árvore isolada. No matagal, fique longe das grandes árvores. E evite cercas de arame, encanamentos e trilhos ferroviários. Estará mais seguro num vale do que no topo duma colina.

Caso more numa área de freqüentes tempestades elétricas, talvez seja sábio proteger sua casa com pára-raios. Para serem eficazes, precisam estar bem afundados no solo. Varas pontiagudas, ligadas por meio de fio grosso (isolado do prédio) a um cabo ou placa de metal bem enterrado, atrairão o relâmpago e o conduzirão inofensivamente ao solo. Antenas de televisão e fios elétricos que levam até à casa podem ser protegidos com pára-raios para aparelhos eletrodomésticos.

Caso esteja dentro dum carro ou num trem durante uma trovoada, nada tem com que preocupar-se. O corpo metálico do carro em seu redor distribui a corrente elétrica e a conduz à terra. Semelhantemente, os ocupantes dum avião estão seguros contra os raios. Não é pouco freqüente que os raios atinjam aviões, que às vezes se saem com pequenos buracos em seu revestimento metálico, mas não há nenhum caso relatado de um desastre de avião ser provocado diretamente por um relâmpago. Naturalmente, a violenta turbulência das tempestades elétricas representa um perigo que o piloto sábio fará muito bem em evitar.

Por tomar tais precauções, da próxima vez que uma tempestade elétrica assolar sua localidade, poderá descontrair-se e apreciar esta magnífica exibição do poder do Criador. E, saber algo sobre como funciona o relâmpago deve aumentar seu apreço por essa espantosa força no céu.

São os “mais inteligentes” os melhores?

● Não necessariamente, segundo um estudo feito durante 15 anos de 68 estudantes da Faculdade Haverford, Filadélfia, Pensilvânia, EUA. O professor de psicologia, Douglas Heath, observou os estudantes desde seu ano de calouro, lá no início da década de 1960. Qual é sua situação agora? Verificou que os estudantes mais inteligentes na faculdade não são tão maduros e “eficazes” hoje em dia como aqueles que obtiveram notas inferiores. Os homens que receberam altas honrarias na faculdade, segundo se verificou, encontravam-se “distanciados psicologicamente dos problemas práticos e realísticos da atualidade”. Sentiam-se mais deprimidos e abstraídos que seus colegas formandos. Por isso, Heath recomenda que as faculdades devotem tanta atenção ao desenvolvimento social e moral dos estudantes quanto a seu crescimento intelectual.