Durante los aproximadamente cuatro segundos en que Ud. ha leído esta nota hasta aquí… han caído en el mundo alrededor de 176 rayos o descargas eléctricas originadas en alrededor de 2 000 tormentas eléctricas. La producción en cada segundo es de 44 rayos a nivel mundial, según datos actualizados por satélites de la NASA de los Estados Unidos. El resultado final del cálculo es de 3 801 600 rayos, casi 4 millones de rayos por día. De ellos, casi el 78 por ciento ocurren en latitudes tropicales, entre los 30 grados de latitud norte y los 30 grados de latitud sur.
Si hacemos un cómputo para todo un año, se producen 1 387 millones 584 mil rayos en todo el mundo. Pero los que más importa son los que impactan la tierra, y ellos son aproximadamente un 10 por ciento del total, lo que sumaría unos 139 millones de rayos cada año en todo el planeta, poniendo en gran riesgo la vida de las personas, además de múltiples daños materiales.
Estos datos resultan de suma importancia, pues las descargas eléctricas o rayos son la mayor causa de muertes de origen meteorológico, y en general muchas más que en los huracanes.
El lugar del planeta que tiene el record de descargas eléctricas por minuto es el lago Maracaibo, en Venezuela. En el punto donde el río Catatumbo confluye con el lago, se registran 28 descargas eléctricas en cada minuto, principalmente de noche, pues repetidamente se presentan en este lugar tormentas eléctricas noche tras noche debido a la combinación de patrones de vientos y la topografía local, causa más aparente de que se produzca este insólito fenómeno.
Lo que descubrió Benjamin Franklin
El primero en demostrar que el rayo era una descarga provocada por la electricidad atmosférica, fue uno de los Padres Fundadores de los Estados Unidos de América, firmante de la Declaración de Independencia en Filadelfia, pero también era un científico e inventor; uno de los primeros meteorólogos norteamericanos, quizás el que más avanzó en esta entonces naciente ciencia. Se llamaba Benjamin Franklin.
Como resultado del ingenio y sus capacidades de observación, Franklin dedujo que los rayos eran descargas eléctricas similares a las que podía él realizar con una máquina generadora de electricidad en su laboratorio. En su diario de notas, el 7 de noviembre de 1749 escribía: “El fluido eléctrico es atraído por puntos; no sabemos si los rayos tienen esta propiedad, pero como coinciden en todos los particulares en que podemos compararlos, ¿No es probable que coincidan también en esto? ¡Qué se haga el experimento!” E hizo el experimento con la ayuda de su hijo, y sin saberlo, se jugaron la vida.
Era 1749 en Filadelfia, en la estación de pocas tormentas, pero Franklin se preparó para hacer el experimento en el momento en que fuera practicable. Todo en secreto para no atraer la atención del público. Ató una vara de acero a una cometa (o papalote, como decimos popularmente en Cuba). Hay que decir que en realidad tomó sus precauciones, pues la varilla de acero en la cometa de seda estaba atada al cordón bajante de la cometa con aislante, también de seda, mientras una llave colgaba en la unión, tal como había hecho con anterioridad sus experimentos de provocar una descarga eléctrica en su laboratorio.
Es evidente que no esperaba nada peligroso, ya que seguro pensó que el cordón de seda mojado no conduciría una cantidad de electricidad peligrosa. Así que cuando tocó con el nudillo la punta de la llave sólo habría chispas de la electricidad que venía de la nube. Y esa fue la prueba final de la naturaleza eléctrica de los rayos. Milagrosamente, no le cayó un rayo encima. La carga eléctrica conducida hacia la llave no fue lo suficientemente fuerte para convertirse en fatal para Franklin y su hijo. En condiciones normales, una descarga eléctrica puede matar a cualquier persona que se le ocurra hacer volar un papalote durante una tormenta eléctrica.
Potencial eléctrico de los rayos
Todas las tormentas eléctricas, por definición, producen rayos. Primero sobreviene el fenómeno luminoso, que es el que llamamos relámpago, el cual se observa incluso a grandes distancias, en especial de noche; después, si estamos cerca, escuchamos el trueno, que es el sonido producido por el rayo.
El proceso de formación de un rayo es algo complejo. Esas enormes descargas eléctricas se producen en la atmósfera debido a la acumulación de cargas eléctricas de diferente signo, positivas y negativas, en una nube o en la tierra. Por ello, los rayos o descargas eléctricas pueden producirse de varias maneras: descargas dentro de una misma nube, descargas entre una nube y otra, y descargas entre una nube y la tierra.
El aire actúa como aislante entre las cargas eléctricas positivas y negativas. Al incrementarse la acumulación de carga eléctrica entre dos puntos, el aire pierde su capacidad de aislar las mismas y se produce una rápida descarga eléctrica, que es el rayo. Esa descarga iguala el potencial eléctrico, y después de nuevo continuará el proceso natural de obtenerse una nueva acumulación de cargas eléctricas de signos contrarios, hasta el fin de la tormenta.
En el aire se produce un estrecho canal de aire ionizado de alrededor de 1 centímetro de diámetro. La luz que se viaja en ese canal es el relámpago. Por el mismo se forma un camino como si fuera un conductor eléctrico, y a continuación, por dentro del canal, se produce la chispa eléctrica, que es el rayo. Al pasar el rayo por ese canal y sus ramificaciones, la temperatura dentro del mismo se eleva hasta 30 000 ºC es decir, cinco veces más caliente que la superficie del Sol.
Al ocurrir este brusco y elevado calentamiento, el aire contenido en el canal se expande y se crea un vacío momentáneo. En muy poco tiempo, al enfriarse, el aire de los alrededores cubre el vacío, también bruscamente, y de ese choque se genera una onda sonora. Este es el sonido que escuchamos y llamamos trueno. Su eco reflejado en la distancia, hace que se sienta retumbar durante varios segundos. Por ello se establece una diferencia entre el fenómeno luminoso, que viaja a la velocidad de la luz, y la onda sonora, que viaja a la velocidad del sonido dependiendo de la temperatura ambiente. Mientras más lejano cae un rayo, más se demora uno en escuchar el trueno.
Un rayo es un fenómeno muy serio, bastante frecuente y de grandes implicaciones. Los rayos pueden tener una diferencia de potencial eléctrico de 100 millones a 1000 millones de voltios, con miles de millones de watts de energía. La chispa eléctrica, puede propagarse a la increíble velocidad de 200 000 km/h. Si pudiera emplearse en la práctica esa energía, una sola tormenta eléctrica podría ofrecer electricidad por bastante tiempo a las mayores ciudades del planeta.
La longitud media de un rayo es de 1500 metros. El más extenso fue uno registrado en Texas, EE.UU., y alcanzó 190 kilómetros de longitud. Aunque no es frecuente, un rayo puede viajar horizontalmente fuera de la tormenta eléctrica en que se originó, y llegar hasta una distancia de alrededor de 25 a 30 kilómetros de ella. Conozco un caso acaecido en Cuba, en que una joven caminando tranquilamente por una acera, murió exactamente en esas circunstancias.
Rayos ¿asesinos?
Los rayos presentan a veces un comportamiento insólito. En 1998 en la República Democrática del Congo se celebraba un partido de futbol. Cayó un rayo en la cancha y mató a todos los integrantes del equipo visitante. Sin embargo, todos los jugadores del equipo local sobrevivieron. ¿Era posible evitar esta desgracia?
Basta este sólo ejemplo para darse cuenta de que los rayos son verdaderamente un fenómeno del cual hay que cuidarse mucho, pues las más de las veces provocan la muerte. Muchas personas actúan, sin saberlo, de manera descuidada en presencia de una tormenta eléctrica cercana, de ahí que lamentablemente se producen muchas muertes que pueden evitarse.
Existen muchas estadísticas interesantes sobre las muertes que ocasionan. ¿Cómo se comporta esto en Cuba y en nuestra área geográfica? La semana próxima regreso con este tema aquí en OnCuba. Por cierto, hay que decir no todo es malo con los rayos… Si no existieran en la naturaleza probablemente en nuestro planeta no podría haber vida.