Λύθηκε το μυστήριο ενός αιώνα: Από πού προέρχονται οι κεραυνοί;

(Εφημερίδα Dan Tri) - Οι κεραυνοί είναι ένα οικείο φαινόμενο στον ουρανό κάθε φορά που συμβαίνουν καταιγίδες, αλλά η προέλευσή τους προβληματίζει τους επιστήμονες εδώ και αιώνες.

Οι κεραυνοί μπορεί να έχουν πολύ μεγάλη διάρκεια. Το τρέχον ρεκόρ ανήκει σε έναν κεραυνό που εκτεινόταν στον ουρανό από το Τέξας μέχρι το Κάνσας (ΗΠΑ) το 2017, με μήκος 829 χλμ. (Φωτογραφία: Getty).

Για αιώνες, ο κεραυνός ήταν ένα μυστηριώδες φυσικό φαινόμενο, που εξηγείται από μυθολογικούς θρύλους.

Αν και η σύγχρονη επιστήμη έχει αναγνωρίσει τον κεραυνό ως ένα τεράστιο ηλεκτρικό ρεύμα που εκκενώνεται στον αέρα, η υποκείμενη προέλευσή του παραμένει ένα σημαντικό ερώτημα.

Τώρα, μια διεθνής ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο Penn State (ΗΠΑ) δημοσίευσε την απάντηση, αποκαλύπτοντας μια πολύπλοκη και σιωπηλή αλυσίδα αντιδράσεων που συμβαίνουν μέσα στο σύννεφο πριν συμβεί το χτύπημα του κεραυνού.

Σύμφωνα με την τελευταία έρευνα στο Journal of Geophysical Research: Atmosphere , ο κεραυνός δεν είναι μια ξαφνική ηλεκτρική εκκένωση.

Αντ' αυτού, αυτή η διαδικασία ξεκινά με κοσμικές ακτίνες - σωματίδια υψηλής ενέργειας από το διάστημα που συγκρούονται με την ατμόσφαιρα της Γης.

Καθώς αυτές οι ακτίνες διαπερνούν τα σύννεφα καταιγίδας, παράγουν γρήγορα κινούμενα ηλεκτρόνια. Στο ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο του σύννεφου (που σχηματίζεται από συγκρούσεις μεταξύ σωματιδίων πάγου και νερού), αυτά τα ηλεκτρόνια επιταχύνονται περαιτέρω, συγκρούονται με μόρια αέρα όπως το άζωτο και το οξυγόνο, παράγοντας ακτίνες Χ και φωτόνια υψηλής ενέργειας.

Αυτή η διαδικασία παρομοιάζεται με μια «χιονοστιβάδα σιτηρών», όπου ένα αρχικό σωματίδιο πυροδοτεί τον σχηματισμό μιας καταρράκτη νέων σωματιδίων, οδηγώντας τελικά στο σχηματισμό κεραυνού.

Είναι αξιοσημείωτο ότι ολόκληρη αυτή η αντίδραση συμβαίνει χωρίς φως ή βροντές, αφήνοντας τους ανθρώπους εντελώς ανυποψίαστους μέχρι να χτυπήσει ο κεραυνός.

Πίσω από το χτύπημα του κεραυνού παραμένουν ανεξήγητα μυστήρια (Φωτογραφία: Getty).

Ο καθηγητής Βίκτορ Πάσκο, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, δήλωσε: «Αυτή είναι η πρώτη φορά που έχουμε ένα πλήρες ποσοτικό μοντέλο που εξηγεί το φαινόμενο του σχηματισμού κεραυνών στη φύση, συνδέοντας τις ακτίνες Χ, τα ηλεκτρόνια και τα ηλεκτρικά πεδία στα σύννεφα».

Για να δοκιμάσει την υπόθεση, η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε προσομοιώσεις υπολογιστών σε συνδυασμό με δεδομένα πραγματικού κόσμου από δορυφόρους, αισθητήρες εδάφους και εξειδικευμένα αεροσκάφη.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το μοντέλο συμφωνούσε απόλυτα με τις παρατηρήσεις πεδίου, ειδικά όσον αφορά τις εκρήξεις ακτίνων γάμμα στο επίπεδο του εδάφους - εξαιρετικά ισχυρές εκρήξεις ακτινοβολίας που συνήθως συμβαίνουν κατά τη διάρκεια καταιγίδων, αλλά χωρίς να συνοδεύονται από κεραυνούς ή λάμψεις.

Αυτό εξηγεί γιατί υπάρχουν περιπτώσεις «κεραυνών» χωρίς ορατή λάμψη, επειδή οι αντιδράσεις συμβαίνουν σε πολύ μικρούς όγκους, παράγοντας μερικές φορές μόνο αμυδρές ακτίνες Χ που είναι αόρατες με γυμνό μάτι και μη ακουστές στο ανθρώπινο αυτί.

Αυτό το μοντέλο, το οποίο η ομάδα ονομάζει «Φωτοηλεκτρική Εκκένωση Ανάδρασης», δημοσιεύθηκε για πρώτη φορά το 2023 και τώρα έχει επικυρωθεί.

Αυτή η ανακάλυψη όχι μόνο ρίχνει φως σε ένα γνωστό φυσικό φαινόμενο, αλλά ανοίγει και νέους δρόμους έρευνας σχετικά με την επίδραση του σύμπαντος στο κλίμα της Γης, καθώς και την αλληλεπίδραση μεταξύ των θεμελιωδών σωματιδίων και του φυσικού ηλεκτρομαγνητικού περιβάλλοντος.

Αυτό αποτελεί ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός, με πολλά υποσχόμενες εφαρμογές στην πρόγνωση καιρού, την προειδοποίηση για καταστροφές και την ασφάλεια της αεροπορίας.

Πηγή: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bi-an-the-ki-duoc-giai-dap-set-hinh-thanh-do-dau-20250807081406642.htm