Οι επιστήμονες ξετυλίγουν το μυστήριο του σχηματισμού κεραυνών από τα σύννεφα.

Περισσότερα από 270 χρόνια αφότου ο Βενιαμίν Φραγκλίνος ανακάλυψε τη σύνδεση μεταξύ κεραυνών και ηλεκτρισμού, το μεγαλύτερο μυστήριο για το πώς σχηματίζονται οι κεραυνοί από τα σύννεφα καταιγίδων έχει επιτέλους λυθεί.

Η αστραπή μπορεί να μην προέρχεται από αυτό που πιστεύαμε προηγουμένως - Φωτογραφία: AI

Μια πρωτοποριακή νέα ανακάλυψη στη φυσική της ατμόσφαιρας υποδηλώνει ότι οι κεραυνοί δεν είναι απλώς το αποτέλεσμα συνηθισμένων καταιγίδων. Αντίθετα, μια ισχυρή αλυσιδωτή αντίδραση, παρόμοια με το φαινόμενο "βράχο-εκτοξευτή", μπορεί να παίζει ρόλο στην ατμόσφαιρα, προκαλώντας ενδεχομένως κεραυνούς.

Αν και ο κεραυνός είναι ένα οικείο φαινόμενο, ικανό να θερμάνει τον αέρα στους 27.000 βαθμούς Κελσίου—πέντε φορές τη θερμοκρασία της επιφάνειας του ήλιου— οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη κατανοήσει πλήρως τη διαδικασία με την οποία προέρχεται μέσα στα σύννεφα.

Σε μια νέα δημοσίευση στην Αμερικανική Γεωφυσική Ένωση , μια διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Βίκτορ Πάσκο και τον διδακτορικό φοιτητή Ζάιντ Περβέζ (Πανεπιστήμιο Penn State, ΗΠΑ) παρείχε για πρώτη φορά μια ακριβή και ποσοτική εξήγηση για αυτό το φαινόμενο.

«Τα ευρήματά μας παρέχουν την πρώτη σαφή και μετρήσιμη εξήγηση για το πώς προέρχονται οι κεραυνοί στη φύση», δήλωσε ο Πάσκο. «Συνδέουν στοιχεία από τις ακτίνες Χ και τα ηλεκτρικά πεδία με τη φυσική των «ηλεκτρονικών χιονοστιβάδων».»

Σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, η διαδικασία έναρξης κεραυνού είναι παρόμοια με ένα αόρατο πυροβόλο BB μέσα σε ένα σύννεφο καταιγίδας. Συγκεκριμένα, εξαιρετικά ισχυρά ηλεκτρικά πεδία μέσα στο σύννεφο καταιγίδας επιταχύνουν τα ελεύθερα ηλεκτρόνια, προκαλώντας τη βίαιη σύγκρουσή τους με μόρια αερίου όπως το άζωτο και το οξυγόνο.

Αυτές οι συγκρούσεις παράγουν ακτίνες Χ και φωτόνια υψηλής ενέργειας, τα οποία είναι τα θεμελιώδη συστατικά του φωτός. Αυτά τα φωτόνια στη συνέχεια απελευθερώνουν περαιτέρω ηλεκτρόνια μέσω του φωτοηλεκτρικού φαινομένου, δημιουργώντας μια αλυσιδωτή αντίδραση γνωστή ως «σχετιστική χιονοστιβάδα ηλεκτρονίων».

Όταν αυτή η διαδικασία φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο, σχηματίζεται κεραυνός.

Πέρα από την απλή εξήγηση των συνηθισμένων κεραυνών, η ερευνητική ομάδα επέκτεινε την κατανόησή της σε ένα πιο φευγαλέο φαινόμενο: τον «μαύρο κεραυνό», γνωστό και ως ατμοσφαιρική λάμψη ακτίνων γάμμα.

Αυτές είναι εκρήξεις ακτίνων Χ υψηλής ενέργειας, αλλά δεν συνοδεύονται από φως ή ραδιοκύματα, γεγονός που τις καθιστά σχεδόν «αόρατες» με γυμνό μάτι και μετεωρολογικό ραντάρ.

Βασιζόμενη σε λεπτομερείς προσομοιώσεις φυσικής, η ομάδα υποστηρίζει ότι, υπό κατάλληλες συνθήκες, οι ακτίνες Χ υψηλής ενέργειας που παράγονται από τις χιονοστιβάδες ηλεκτρονίων μπορούν να συνεχίσουν να παράγουν νέα ηλεκτρόνια μέσω του φωτοηλεκτρικού φαινομένου στον αέρα. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει πολύ γρήγορα, δημιουργώντας μια ισχυρή αυτοενισχυόμενη αλυσιδωτή αντίδραση, αλλά δεν εκπέμπει αισθητό φως ή διακριτά ραδιοσήματα.

Αυτό εξηγεί ένα φαινόμενο που προβληματίζει τους επιστήμονες εδώ και χρόνια: γιατί ορισμένοι σχηματισμοί νεφών, παρά το γεγονός ότι φαίνονται πολύ σκοτεινοί και ήρεμοι, μπορούν να παράγουν ακτίνες γάμμα υψηλής ενέργειας.

Αυτή η ανακάλυψη όχι μόνο λύνει ένα από τα παλαιότερα μυστήρια της μετεωρολογίας, αλλά ανοίγει και το δρόμο για σημαντικές εφαρμογές: ακριβέστερες προειδοποιήσεις για κεραυνούς στο μέλλον, καλύτερη κατανόηση των επιπτώσεων των κεραυνών στα αεροσκάφη και τους δορυφόρους. Επιπλέον, θα μπορούσε να βελτιώσει τα μοντέλα πρόγνωσης ακραίων καιρικών φαινομένων στο πλαίσιο της κλιματικής αλλαγής.

Επιστροφή στο θέμα

ΜΙΝΧ ΧΑΪ

Πηγή: https://tuoitre.vn/cac-nha-khoa-hoc-giai-ma-bi-an-set-hinh-thanh-tu-may-20250730165942529.htm