Cuánta energía hay en el interior de un rayo en datos

Los rayos han sido siempre uno de los fenómenos naturales más hipnóticos. A algunos les parecen aterradoras descargas que proceden del cielo y a otros una maravilla de la naturaleza.

De hecho, en la antigüedad se pensaba que los rayos eran una herramienta de los dioses para castigar a los mortales por sus malos comportamientos, pero como todos sabemos, eso no es cierto.

A raíz del descubrimiento y uso del pararrayos de Benjamin Franklin consiguió ayudarnos a domesticar lo que antes parecía un arma divina. Sin embargo, la fuerza de los rayos sigue ahí y es real.

Llegan a tal punto que incluso Hollywood los ha considerado capaces de abrir brechas temporales y brindar de poderes a “simples” humanos.

Vale sí, en su mayoría todo lo que estamos diciendo es ficción, pero es cierto que los rayos poseen una cantidad inmensa de energía en su interior.

En este artículo te contaremos cuánta energía hay dentro de un rayo basándonos en el articulo que se publico en The Conversation sobre la investigación de Matthew Pasek, Catedrático adjunto de Ciencias Geológicas en la Universidad del Sur de Florida.

Cuánta energía hay en un rayo

Aunque parezca mentira dado el punto de avance en tecnología que tenemos, responder a esta pregunta es muy difícil en cuanto a términos cuantitativos. Según sus investigaciones, Pasek abordó el asunto de un modo nuevo: deducir su magnitud en base a sus “restos”.

Cálculos aproximados

Un rayo es potente, vale sí, hasta ahí todos de acuerdo, no hay más que fijarse en árboles partidos por la mitad o incluso incendios provocados por la caída de estos. De hecho, los rayos son los causantes de las temperaturas más altas de la superficie solar.

Por increíble que parezca, pueden llegar a superar los 20.000 grados Celsius, algo impensable para una persona como nosotros.

Gracias a esta medida se puede encontrar un modo de calcular la energía de un rayo. Para ello es obvio que tienes que poseer ciertos conocimientos como que para calentar el aire necesitas una determinada cantidad de energía.

Por tanto, aplicando lo anterior a la longitud de un rayo, multiplicándola por la energía/metro necesaria para calentar el aire hasta esa temperatura, podría saberse cuánta energía posee.

Otra forma de abordar esta medición es teniendo en cuenta el voltaje de una descarga. Un voltio es una unidad de energía liberada cuando cada paquete de electrones pasa de un lado a otro dentro de un objeto.

En el momento que un rayo cae, se puede averiguar el voltaje que este genera en las líneas eléctricas cercanas.

La cantidad total oscila entre los miles y millones de voltios. Aplicando la Ley de Ohm, se puede calcular la potencia del rayo multiplicando el voltaje por el número de electrones.

Sí, lo sabemos, es algo complicado, difícil de entender y además conllevan una gran variedad de errores. Algo tan simple como calcular mal la longitud del rayo o equivocarse en la cantidad de gas por metro basta para no poder hablar con certeza.

Entonces ¿no podemos calcular la energía que hay en un rayo? La respuesta es sí, gracias a las características geológicas que deja a su paso la caída de este fenómeno natural sobre ciertas zonas de la tierra.

Calcular la energía que hay en un rayo con fulguritas

La zona de Florida no es que sea el lugar más entretenido para los arqueólogos o amantes de las rocas, su paisaje es básicamente arena y piedra caliza. Todo (en términos geológicos) es reciente. Eso sí, la arena que ahí se ubica puede llegar a tener 15 millones de años.

Por lo demás, Florida no es nada tranquilo, de hecho, es el estado con la frecuencia de rayos más alta de todo el país. En numerosas ocasiones, los rayos generados por las tormentas caen sobre la superficie (arena) del estado.

Cuando esto ocurre se forma una nueva roca, su nombre es fulgurita. Según su definición oficial, es una roca metamórfica que, transformada por el calor y la presión, acaba dejando de ser arena para convertirse en algo totalmente diferente.

Las fulguritas no son comunes y, a menos que sepas dónde buscar, no las encontrarás. En Florida, su centro de la zona peninsular tiene diferentes minas de arena utilizada para la fabricación de carreteras, cemento, campos de golf y pistas deportivas.

Los investigadores encontraron más de 250 fulguritas en el suelo o incluso en montones de “restos” que no sirvieron cuando se filtro la arena antes de cargarse a los camiones.

Pero, estos yacimientos no son una excepción dentro de Florida aunque es cierto que el entorno geológico es adecuado para la conservación de las fulguritas, no hay acantilados, no hay grandes cuestas y el terreno es plano.

Estos terrenos probablemente, según aseguraron los investigadores, contengan estas rocas acumuladas desde hace más de un millón de años. Incluso es más fácil localizarlas en estas zonas porque al filtrar la arena, consideran que el cristal es algo “impuro” y lo tiran al montón de escombros.

El tamaño de estas piedras puede ir desde el dedo meñique de un bebé hasta el brazo de un hombre adulto. Como te imaginas, las más gruesas son formadas por el impacto de rayos con mucha más energía.

¿Por qué sabemos esto? Porque el ancho de la fulgurita equivale a una mayor cantidad de arena vaporizada. Es cierto que la mayoría de estas rocas que se han encontrado tienen un tamaño pequeño, pero se han recogido algunas muestras que miden entre uno y dos metros.

Cuánta energía tiene un rayo según los cálculos con fulgurita

Para conocer la cantidad más aproximada se realiza el siguiente proceso. La arena debe calentarse hasta los 1.700 ºC (es aproximadamente la temperatura de la lava cuando se funde).

A esos grados, la arena se derrite, pero para llegar al punto de vaporizarse tiene que alcanzar los 3.000 grados centígrados. Por tanto, hacen falta unos 15 megajulios de energía para conseguir calentar y evaporar un kilogramo de arena.

Para que te hagas una idea, esta es la cantidad de energía que aproximadamente consume una familia de cuatro integrantes a lo largo de seis horas. O tambien podemos utilizar como ejemplo la energía cinética de un coche que circula a 483 km/h.

Tras medir las muestras que recogieron, los expertos llegaron a la conclusión de que la energía media que se necesita para formar esas rocas fue de un megajulio por metro de fulgurita.

La medida se realiza en metros para tener una referencia y de ahí poder realizar una simple regla de tres para calcular cuánta energía había dentro del rayo que generó esa roca.

Puede que así contado no te parezca mucho, pero esa cantidad conseguiría abastecer a cerca de mil hogares durante un segundo. Por desgracia y como seguramente supongas, debido a su espontaneidad y lo impredecibles que son, la energía de los rayos se pierde.

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