Cómo funciona el rayo

Los relámpagos contra las nubes crean un efecto de otro mundo. ¿Cuál es la ciencia detrás de este hermoso, pero peligroso, fenómeno natural? Ver más imágenes de rayos. © Fotógrafo: Soldeandalucia | Agencia: Dreamstime.com

El relámpago es una de las exhibiciones más hermosas de la naturaleza. También es uno de los fenómenos naturales más mortíferos que conoce el hombre. Con temperaturas de relámpago más altas que la superficie del sol y ondas de choque radiantes en todas direcciones, los rayos son una lección de ciencia física y humildad..

-Más allá de su poderosa belleza, el rayo presenta a la ciencia uno de sus mayores misterios locales: ¿Cómo funciona? Es de conocimiento común que los rayos se generan en sistemas de tormentas cargados eléctricamente, pero el método de carga de nubes sigue siendo difícil de alcanzar. En este artículo, veremos los relámpagos de adentro hacia afuera para que puedas comprender este fenómeno..

El rayo comienza con un proceso menos misterioso: el ciclo del agua. Para comprender completamente cómo funciona el ciclo del agua, primero debemos comprender los principios de evaporación y condensación..

Evaporación es el proceso por el cual un líquido absorbe calor y se convierte en vapor. Un buen ejemplo es un charco de agua después de una lluvia. ¿Por qué se seca el charco? El agua del charco absorbe el calor del sol y del medio ambiente y se escapa en forma de vapor. "Escape" es un buen término para usar cuando se habla de evaporación. Cuando el líquido se somete a calor, sus moléculas se mueven más rápido. Algunas de las moléculas pueden moverse lo suficientemente rápido como para desprenderse de la superficie del líquido y llevar el calor en forma de vapor o gas. Una vez libre de las limitaciones del líquido, el vapor comienza a ascender a la atmósfera..

Condensación es el proceso por el cual un vapor o gas pierde calor y se convierte en líquido. Siempre que se transfiere calor, pasa de una temperatura más alta a una temperatura más baja. Un refrigerador utiliza este concepto para enfriar sus alimentos y bebidas. Proporciona un ambiente de baja temperatura que absorbe el calor de sus bebidas y alimentos y se lleva ese calor en lo que se conoce como ciclo de refrigeración. En este sentido, la atmósfera actúa como un enorme frigorífico para los gases y vapores. A medida que aumentan los vapores o gases, las temperaturas en el aire circundante descienden cada vez más. Pronto, el vapor, que ha alejado el calor de su líquido "madre", comienza a perder calor hacia la atmósfera. A medida que se eleva a altitudes más altas y temperaturas más bajas, eventualmente se pierde suficiente calor para hacer que el vapor se condense y regrese a un estado líquido..-

Apliquemos ahora estos dos conceptos al ciclo del agua..

El agua o la humedad de la tierra absorben el calor del sol y del entorno. Cuando se ha absorbido suficiente calor, algunas de las moléculas del líquido pueden tener suficiente energía para escapar del líquido y comenzar a elevarse a la atmósfera en forma de vapor. A medida que el vapor sube más y más, la temperatura del aire circundante se vuelve cada vez más baja. Eventualmente, el vapor pierde suficiente calor en el aire circundante para permitir que se convierta nuevamente en líquido. La atracción gravitacional de la Tierra hace que el líquido "caiga" de nuevo a la tierra, completando así el ciclo. Cabe señalar que si las temperaturas en el aire circundante son lo suficientemente bajas, el vapor puede condensarse y luego congelarse en nieve o aguanieve. Una vez más, la gravedad reclamará las formas congeladas y regresarán a la tierra..

En la siguiente sección, veremos qué causa las tormentas eléctricas..