¿Cómo se forman los fenómenos eléctricos?

Hoy en día sabemos que, lejos del furor celestial, estamos ante un espectáculo de la naturaleza en el que queda patente su energía y su poder. Y, aun así, hay fenómenos meteorológicos que siguen dejándonos con la boca abierta porque saber cómo se forman no los hacen menos asombrosos. Más bien, al contrario.

Fenómenos eléctricos: ¿qué es en realidad un rayo?

Cuando hablamos de tormentas, es muy probable que lo asociemos con su elemento más icónico: el rayo. Se trata de una descarga de electricidad que se produce cuando se acumulan las suficientes cargas eléctricas opuestas (positivas y negativas) en las nubes. Aunque el inicio de la descarga eléctrica en sí aún está sujeto a debate, se piensa que el hielo que forma parte del graupel, que es el nombre que reciben las partículas del interior de las nubes, va creando polaridades y produce una diferencia en el potencial eléctrico que es lo que genera la descarga eléctrica.

Este fenómeno puede alcanzar los 10.000 millones de kilovatios en tan solo un instante, algo realmente increíble si lo comparamos con la potencia eléctrica conjunta de las siete centrales nucleares en España, que en 2022 alcanzó los 7.400 megavatios. Por si esto fuera poco, un rayo también puede llegar a los 30.000 grados centígrados, un calor que es seis veces la temperatura de la superficie del Sol.

De hecho, esta subida de temperatura tan brusca forma una explosión en el aire que provoca lo que conocemos como trueno, ese sonido tan característico que acompaña al relámpago, la expresión lumínica de un rayo.

¿Por qué los rayos tienen esa forma?

Cuando pensamos en un rayo, lo que se nos vendrá a la mente es esa forma ramificada, en zigzag con multitud de ángulos en diferentes direcciones.

Esto se debe a que, en la atmósfera, a pesar de ser invisibles al ojo humano, existen zonas con mayor o menor resistencia, ya que no es homogénea. Por este motivo, cuando se genera la descarga eléctrica y el rayo se desplaza a unos 440 kilómetros por segundo, lo hace buscando el camino que le oponga menos resistencia, produciendo así su morfología típica, en forma de ramas en lugar de en línea recta.

Tipos de fenómenos eléctricos que existen

Ahora que ya sabemos cómo se origina un rayo y el porqué del estruendo y esa forma tan particular, es momento de conocer los diferentes tipos que existen. Y es que, el tema de los fenómenos eléctricos es muy amplio debido a los cambios que pueda haber en el viento, la presión atmosférica o la humedad del lugar donde está ocurriendo la tormenta. Estos son los rayos más comunes:

Rayo de nube a la superficie terrestre

Este es el tipo de fenómeno eléctrico meteorológico más habitual, con una descarga de arriba hacia abajo, hasta llegar al suelo. Por ello, puede ser peligroso y tener consecuencias destructivas para los seres humanos y los animales.

Una variante de este es el rayo perla, cuando de un mismo rayo aparecen otros a su alrededor.

Rayo de nube a nube

Cuando dos nubes que no están unidas presentan una diferencia de potencial eléctrico, puede dar lugar a una descarga que se desplaza en horizontal, en lugar de vertical. Es decir, el rayo se origina en una nube y llega hasta otra que está próxima.

También pueden darse dentro de la misma nube, en cuyo caso sería intranube.

Y los más raros: los sprites

Uno de los fenómenos eléctricos más fascinantes que tienen lugar en la atmósfera es lo que se conoce como sprite, un espectro rojizo con una apariencia fantasmal.

Técnicamente, los sprites forman parte de lo que se conoce como Eventos Luminosos Transitorios y son unos fenómenos naturales que ocurren en la mesosfera, la capa más fría de la atmósfera terrestre que está a unos 50 kilómetros de altitud.

Estos espectros tan especiales se originan gracias a un poderoso campo eléctrico que ocurre en la parte superior de una tormenta eléctrica, en la que la nube que ha producido un relámpago hacia la superficie terrestre se ve con un déficit de electrones. Esto provoca un voltaje que acelera a los electrones, que chocan con fuerza contra las moléculas de aire, y forma este característico fenómeno.

La mala noticia es que su aparición y desaparición son tan fugaces que solo pueden registrarse con cámaras especiales. Además de los sprites, entre los Eventos Luminosos Transitorios también existen los blue jets -parecidos, aunque de color azulado- o una suerte de elipse, que recibe el nombre de elfos (elves en inglés), un nombre que le caracteriza ya que parecen cosa de magia, con un diámetro de aproximadamente 400 km y una duración que no suele alcanzar 0,001s.