Pedras de granizo gigantes submetidas a tomografia computorizada para perceber como cresceram tanto

Cientistas utilizaram a tomografia computorizada para aprender mais sobre a anatomia das pedras de granizo, informação que poderá ajudar a prever a sua formação.

O granizo é o resultado da projeção das gotas de chuva para as zonas mais frias da atmosfera. Eventualmente, as pedras caem de volta à Terra, onde os cientistas estudam há décadas a sua formação.

Agora, com a ajuda de tomografias computorizadas, os investigadores puderam, pela primeira vez, ver o interior das pedras geladas sem as partir. Desta forma, observaram toda a estrutura interna de pedras de granizo excecionalmente grandes, o que poderá fornecer informações importantes sobre futuros fenómenos extremos de granizo.

As pedras de granizo formam-se durante as trovoadas, quando as gotas de chuva são impelidas para partes muito frias de uma nuvem, onde congelam. Quando as partículas são suficientemente pesadas, a gravidade puxa-as de volta para a Terra. À medida que caem, transformam-se em pedras de granizo, que podem causar ferimentos em pessoas e danos significativos em casas e carros.

Os cientistas têm vindo a estudar o crescimento do granizo desde a década de 1960, mas fazê-lo significava parti-lo durante o processo. Para compreender melhor a anatomia e o crescimento das pedras de granizo, os investigadores da Catalunha utilizaram a tomografia computorizada (TC) para examinar as pedras de granizo gigantes que atingiram o nordeste da Península Ibérica durante uma tempestade excecionalmente forte no verão de 2022.

“Mostramos que a técnica de tomografia computadorizada permite a observação da estrutura interna das pedras de granizo sem quebrar as amostras”, diz Carme Farnell Barqué, pesquisadora do Serviço Meteorológico da Catalunha e principal autora do estudo publicado na Frontiers in Environmental Science. “É a primeira vez que temos uma observação direta de toda a estrutura interna das pedras de granizo, o que pode fornecer pistas para melhorar a previsão da formação de granizo”, acrescenta.

💥️Caçadores de tempestades

Depois de a tempestade ter atingido a Catalunha em 30 de agosto de 2022, os investigadores seguiram o percurso da tempestade com a ajuda de testemunhas locais e recolheram pedras de granizo de observadores que as tinham guardado nos seus congeladores. Algumas das pedras mediam até 12 cm de diâmetro.

De volta ao laboratório, três pedras de granizo selecionadas ao acaso foram digitalizadas, utilizando o equipamento de uma clínica dentária. A investigação foi financiada pelo Institut de Recerca de l’Aigua e por uma bolsa da Agència de Gestió d’Ajuts Universitaris i de Recerca.

“Queríamos utilizar uma técnica que fornecesse mais informações sobre as camadas internas das pedras de granizo, mas sem partir as amostras”, afirma o autor sénior, Prof. Xavier Úbeda, investigador da Universidade de Barcelona. “Não esperávamos obter imagens tão nítidas como as que obtivemos”, revela.

Através da tomografia computorizada, uma tecnologia que utiliza uma máquina de raios X rotativa para criar imagens em 3D, os investigadores aprenderam muito sobre a estrutura externa e interna das pedras de granizo. 512 imagens & conhecidas como “fatias” & de cada pedra de granizo mostraram a localização do núcleo e das diferentes camadas.

“As tomografias computorizadas fornecem informações relacionadas com a densidade, o que nos permite identificar as diferentes camadas de pedras associadas às fases de crescimento da tempestade de granizo. Ajudam-nos também a compreender os processos que contribuíram para a sua formação”, explica o coautor, Prof. Javier Martin-Vide, investigador da Universidade de Barcelona.

💥️Anatomia de uma pedra de granizo

Os investigadores descobriram que os eixos e os planos podem ser irregulares no interior, mesmo quando, do exterior, as pedras parecem esferas quase perfeitas. Além disso, os núcleos das pedras não estavam localizados nos centros, especialmente nas pedras esféricas. “Mostramos que o embrião pode estar localizado longe do centro. Este facto implica que as pedras podem crescer heterogeneamente em três direções”, salienta o coautor Tomeu Rigo Ribas do Serviço Meteorológico da Catalunha.

Descobriram também que as diferentes camadas tinham diferentes níveis de densidade e que duas das amostras tinham partes mais espessas, o que indica que este era o lado da pedra virado para baixo quando caiu.

Estas descobertas sobre o interior das pedras de granizo vieram alterar os pressupostos anteriores. “Até agora, pensava-se que as pedras de granizo muito grandes só podiam ter formas irregulares. No entanto, observámos que as formas externas e internas podem ser diferentes”, afirma Farnell Barqué. “Num caso, demonstrámos que a amostra apresentava um crescimento heterogéneo, mas tinha uma forma externa regular. Por outro lado, as pedras com formas externas irregulares apresentavam um crescimento homogéneo”, ressalva.

No entanto, a realização de tomografias computorizadas é dispendiosa e algumas das imagens resultantes mostram anomalias que ainda não foram compreendidas, afirmam os investigadores. Como se preveem mais eventos de granizo gigante com maiores impactos na economia e nas pessoas no futuro, os investigadores acreditam que o seu trabalho pode fornecer novas informações que podem ajudar a mitigar os danos para a sociedade.

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