A composição das tempestades vai muito para além dos trovões e dos relâmpagos

As tempestades que se multiplicam por várias geografias do nosso planeta formam-se quando o ar quente e húmido próximo do solo inicia um movimento ascendente, arrefecendo à medida que vai subindo em altitude. Isto só acontece quando os valores de pressão atmosférica estão abaixo do normal, que é 1013 milibares. Para além da chuva, do som dos trovões e das imagens dos relâmpagos, as tempestades produzem algo incomum: explosões de raios gama.

À medida que o ar quente ascende, em condições de formação de uma tempestade, o vapor de água condensa em gotículas que acabam por colidir com cristais de gelo que devido ao seu peso e à ação da gravidade já apresentam um movimento descendente. Esta colisão acaba por retirar eletrões e por criar uma carga estática nas nuvens.

Desta forma, o topo da tempestade fica com uma carga positiva e a parte mais próxima do solo tem uma carga negativa, como se se tratasse das extremidades de uma bateria. Assim que o ar perde as suas propriedades isoladoras e um choque entre estas duas cargas energéticas dá-nos os tão conhecidos (e temidos) relâmpagos e respetivos raios, que são capazes de afetar o abastecimento de energia elétrica ou mesmo de, em certos casos, provocar vítimas mortais.

Os raios gama nas tempestades

O telescópio espacial de raios gama Fermi, da NASA, é responsável por monitorizar a emissão e a distribuição deste tipo de radiação, que é considerada uma das formas de luz mais energéticas conhecidas pelo ser humano. Este equipamento geralmente deteta este tipo de energia vinda de estrelas de neutrões ou de buracos negros, sendo que recentemente descobriu pequenos vestígios, explosões breves em certas tempestades, na atmosfera terrestre.

Alguns cientistas descobriram recentemente que as descargas elétricas podem reconfigurar momentaneamente o campo elétrico das nuvens, promovendo, em alguns casos, a subida de eletrões à parte superior das nuvens, a uma velocidade muito próxima da velocidade da luz. Desta forma, as tempestades podem ser consideradas os aceleradores naturais de partículas mais poderosos do planeta Terra.

Os eletrões ao colidirem com as moléculas de ar produzem um feixe de raios gama, mas para além disso as tempestades também conseguem produzir antimatéria: um raio gama ao atingir um átomo produz um eletrão e um positrão, que é a antipartícula do eletrão.

Estima-se que a Terra seja afetada simultaneamente por cerca de 1800 tempestades, que entre 2008 e 2018 produziram cerca de 5000 feixes de raios gama, registados pelo Fermi. Os cientistas acreditam que são emitidos cerca de 1000 feixes diariamente algo que não pode ser comprovado pelo Fermi, já que a trajetória deste não passa por certos territórios da Europa e da América do Norte.