Todos los hemos visto. Todos alucinamos cuando los vemos. Todos nos hemos preguntado: ¿Cómo se forman los rayos? ¿Por qué aparecen en las grandes tormentas?

Los rayos son electricidad, la misma que pasa a través de un cable. Sin embargo la forma en que se genera es diferente.

Un rayo nace de la electricidad estática, aquella que provoca un pequeño chispazo cuando vamos a darnos un beso, o cuando salimos del coche y recibimos un calambrazo al tocar la carrocería.

Básicamente, aparece cuando dos objetos, por la causa que sea, tienen cargas distintas y  entran en contacto. Esas cargas tienden a neutralizarse mediante un traspaso de electrones. 

Si tenemos en cuenta que la electricidad es un flujo de electrones, podemos llegar a la conclusión que esos “chispazos” que nos damos son pequeñas descargas eléctricas.

¿Por qué se cargan eléctricamente los objetos?

Cuando dos materiales diferentes se frotan entre sí, los electrones pueden ser transferidos de uno a otro. Se llama triboelectricidad.

Lo vemos claramente cuando flotamos un globo sobre nuestro pelo. En ese caso en particular estamos donando electrones al globo. Tras hacerlo, nos quedamos cargados positivamente (ya que hemos perdido electrones—que tienen carga negativa—), y en el momento que toquemos un objeto con carga negativa, como un metal conductor, posiblemente recibamos un calambre (ya que las cargas querrán equilibrarse.)

Las suelas de goma y otros materiales aislantes evitan que podamos transferir nuestras cargas al suelo. Por esa razón será más fácil recibir calambrazos, ya que al estar aislados, no podremos ir disipando las cargas con el suelo.

La realidad es que nos estamos cargando y descargando continuamente.

Lo de los rayos es lo mismo pero a lo grande. Aparecen en nubes cumulonimbus, una nube muy  vertical (puede tener una profundidad de 10 km) y densa. Las partículas de las nubes se cargan, es decir, se ionizan, debido a la fricción del hielo con gotas de agua, provocando que algunas partículas se vuelvan cargas positivas y otras negativas.

La realidad es que este proceso no se conoce con exactitud pero los tiros van por ahí.

La forma de los rayos:

Una corriente eléctrica siempre busca los lugares por donde le sea más fácil fluir, donde la resistencia eléctrica sea menor. Como cada zona de la nube tiene características distintas de densidad, humedad, carga, y demás, el rayo circula como loco abriéndose paso por los lugares más eficientes para su circulación.

De ahí que su forma sea tan sorprendente y aleatoria—aunque ahora veamos que no lo es tanto—.

Luz y sonido. Relámpagos y truenos.

El relámpago es el destello de luz generado por la electricidad y el plasma del aire. 

Explicar por qué una corriente eléctrica emite luz es muy complejo, pero seguro que os habrá sorprendido que un rayo y un relámpago no sean exactamente lo mismo. No obstante, son tecnicismos sin importancia.

Los truenos son el sonido que acompaña al rayo. El tremendo calor que recibe el aire alrededor del rayo causa una expansión del mismo en una fracción de segundo (se podría decir que casi explosiva). Esa expansión del aire choca con el aire circundante creando una onda de choque que a su vez genera, inevitablemente, una onda sonora.

Tipos de rayos

Hay muchísimos tipos de rayos diferentes: los de intranube, que son los más comunes, se producen entre dos puntos de la misma nube, los de nube-tierra son los más conocidos ya que caen sobre nosotros, pero son menos frecuentes que los otros. También los hay de nube-aire, de nube a nube, y muchos más. En esta página se explican todos los tipos de rayos conocidos hasta el momento.

Interesante

También hay rayos en otros planetas (rayos extraterrestres) como en Júpiter y Saturno. No tienen porqué deberse a nubes de agua, también se pueden originar en tormentas de arena (en Marte suelen aparecer por ese motivo), erupciones volcánicas, explosiones nucleares... Todo por la fricción entre las partículas y la generación de electricidad electrostática dentro de la nube.

E X T R A

• Si pensáis que tenéis mala suerte debéis conocer el caso de Roy Sullivan, el guardabosque estadounidense que sobrevivió al impacto de 7 rayos—no seguidos, repartidos a la largo de varios años—. https://www.clarin.com/internacional/increible-historia-roy-sullivan-unico-hombre-sobrevivir-rayos-impactaron-cuerpo_0_OHe265MLqz.html

• Los aviones están diseñados para soportar el impacto de un rayo. No logran romper el sistema eléctrico del avión.

• Algunos animales como los tiburones son capaces de detectar cambios eléctricos en el agua. Eso les permite alejarse cuando puede aparecer una tormenta eléctrica.

• Cicatrices de rayo: Las cicatrices que salen cuando te impacta un rayo pueden adoptar las formas de un rayo. Esos patrones se llaman “figuras de Lichtenberg”. 

• Hay una media de 44 rayos por segundo alrededor de la Tierra.

• Variación del sonido del trueno: si nos acercáramos al trueno escucharíamos una explosión más aguda. Sin embargo, como en realidad estamos lejos, escuchamos un sonido muy grave y prolongado. Es decir, depende de la distancia a la que nos hallemos en ese momento. 

• Rayos artificiales: https://www.youtube.com/watch?v=ClKd-KhxwjQ

• Rayos globulares: Se conocen como “bola de fuego”. Raros, incomprendidos. Aparecen como esferas luminosas.

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