Os rela¢mpagos separam as moléculas de nitrogaªnio e oxigaªnio na atmosfera e criam produtos químicos reativos que afetam os gases de efeito estufa. Agora, uma equipe de químicos atmosfanãricos e cientistas de raios descobriram que raios e, surpreendentemente, descargas subvisa­veis que não podem ser vistas por ca¢meras ou a olho nu produzem quantidades extremas de radical hidroxila - OH - e radical hidroperoxila - HO 2 .

O radical hidroxila éimportante na atmosfera porque inicia reações químicas e quebra moléculas como o gás de efeito estufa metano. OH éo principal impulsionador de muitasmudanças composicionais na atmosfera.

"Inicialmente, olhamos para esses enormes sinais OH e HO 2 encontrados nas nuvens e perguntamos: o que háde errado com nosso instrumento?" disse William H. Brune, distinto professor de meteorologia da Penn State. "Presumimos que havia rua­do no instrumento, então removemos os grandes sinais do conjunto de dados e os arquivamos para estudo posterior."

Os dados eram de um instrumento em um avia£o sobrevoando Colorado e Oklahoma em 2012, observando asmudanças químicas que tempestades e rela¢mpagos causam na atmosfera.

Mas, alguns anos atrás, Brune tirou os dados da prateleira, viu que os sinais eram realmente hidroxila e hidroperoxila, e então trabalhou com um estudante de graduação e pesquisador associado para ver se esses sinais poderiam ser produzidos por faa­scas e descargas invisa­veis em laboratório . Em seguida, eles fizeram uma reanálise do conjunto de dados do thunderstrom e do rela¢mpago.

"Com a ajuda de um grande estagia¡rio de graduação", disse Brune, "fomos capazes de conectar os enormes sinais vistos por nosso instrumento voando atravanãs das nuvens de tempestade com as medições de raios feitas do solo."

Os pesquisadores relatam seus resultados online hoje (29 de abril) no Science First Release e no Journal of Geophysical Research — Atmospheres .

Brune observa que os aviaµes evitam voar atravanãs dos núcleos crescentes das tempestades porque éperigoso, mas podem provar a bigorna, a parte superior da nuvem que se espalha na direção do vento. Raios visa­veis acontecem na parte da bigorna próxima ao núcleo da tempestade .

"Ao longo da história, as pessoas são se interessaram por raios por causa do que podiam fazer no solo", disse Brune. "Agora háum interesse crescente nas descargas elanãtricas mais fracas em tempestades que levam a raios."

A maioria dos rela¢mpagos nunca atinge o solo, e os rela¢mpagos que ficam nas nuvens são particularmente importantes por afetar o oza´nio e um importante gás de efeito estufa na alta atmosfera . Era sabido que o raio pode dividir a águapara formar hidroxila e hidroperoxila, mas esse processo nunca havia sido observado antes em tempestades.

O que confundiu a equipe de Brune inicialmente foi que seu instrumento registrou altos na­veis de hidroxila e hidroperoxila em áreas da nuvem onde não havia rela¢mpagos visa­veis da aeronave ou do solo. Experimentos em laboratório mostraram que uma corrente elanãtrica fraca, muito menos energanãtica do que a de um raio visível, pode produzir esses mesmos componentes.

Embora os pesquisadores tenham encontrado hidroxila e hidroperoxila em áreas com raios invisa­veis, eles encontraram poucas evidaªncias de oza´nio e nenhuma evidência de a³xido na­trico, que requer a formação de raios visa­veis. Se rela¢mpagos invisa­veis ocorrem rotineiramente, então a hidroxila e a hidroperoxila que esses eventos elanãtricos criam precisam ser inclua­dos nos modelos atmosfanãricos. Atualmente, eles não são.

De acordo com os pesquisadores, "OH (hidroxila) gerado por raios em todas as tempestades que acontecem globalmente pode ser responsável por uma alta incerteza, mas substancial de 2% a 16% da oxidação de OH atmosfanãrico global."

"Esses resultados são altamente incertos, em parte porque não sabemos como essas medições se aplicam ao resto do globo", disse Brune. "Na³s são sobrevoamos Colorado e Oklahoma. A maioria das tempestades estãonos tra³picos. Toda a estrutura das tempestades de plana­cies altas édiferente daquelas nos tra³picos. Claramente, precisamos de mais medições de aeronaves para reduzir essa incerteza."