دانشمندان راز تشکیل رعد و برق از ابرها را رمزگشایی کردند

بیش از ۲۷۰ سال پس از کشف ارتباط بین رعد و برق و الکتریسیته توسط بنجامین فرانکلین، بزرگترین راز چگونگی تشکیل رعد و برق از ابرهای رعد و برق بالاخره حل شد.

ممکن است رعد و برق از آنچه قبلاً تصور می‌کردیم سرچشمه نگرفته باشد - عکس: هوش مصنوعی

یک کشف جدید و پیشگامانه در فیزیک جوی نشان می‌دهد که رعد و برق صرفاً نتیجه‌ی رعد و برق‌های معمولی نیست. در عوض، یک واکنش زنجیره‌ای قدرتمند، شبیه به اثر «دستگاه پین‌بال»، ممکن است در جو در حال انجام باشد که می‌تواند کلید ایجاد رعد و برق باشد.

اگرچه رعد و برق پدیده‌ای آشنا است که می‌تواند هوا را تا ۲۷۰۰۰ درجه سانتیگراد، پنج برابر دمای سطح خورشید، گرم کند، اما دانشمندان هنوز فرآیند شروع آن را از درون ابرها به طور کامل درک نکرده‌اند.

در نشریه جدیدی در اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا ، یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی به رهبری پروفسور ویکتور پاسکو و دانشجوی دکترا زید پرویز (دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، ایالات متحده آمریکا) برای اولین بار توضیحی دقیق و کمی برای این پدیده ارائه داده‌اند.

پاسکو گفت: «کشف ما اولین توضیح روشن و قابل اندازه‌گیری در مورد چگونگی شروع رعد و برق در طبیعت را ارائه می‌دهد. این کشف عناصری از اشعه ایکس و میدان‌های الکتریکی را به فیزیک «بهمن‌های الکترونی» متصل می‌کند.»

به گفته تیم تحقیقاتی، فرآیند شروع رعد و برق شبیه به یک دستگاه پین‌بال نامرئی در داخل یک ابر رعد و برق است. به طور خاص، میدان‌های الکتریکی بسیار قوی در ابر رعد و برق، الکترون‌های آزاد را شتاب می‌دهند و باعث می‌شوند که آنها به شدت با مولکول‌های گازی مانند نیتروژن و اکسیژن برخورد کنند.

این برخوردها اشعه ایکس و فوتون‌های پرانرژی تولید می‌کنند که اجزای اساسی نور هستند. سپس این فوتون‌ها از طریق اثر فوتوالکتریک، الکترون‌های جدید آزاد می‌کنند و یک واکنش زنجیره‌ای به نام «بهمن الکترون نسبیتی» ایجاد می‌کنند.

وقتی این فرآیند به سطح خاصی برسد، رعد و برق شکل می‌گیرد.

تیم تحقیقاتی علاوه بر توضیح رعد و برق معمولی، درک خود را از یک پدیده‌ی پیچیده‌تر نیز گسترش دادند: «رعد و برق سیاه» یا درخشش پرتو گامای زمینی.

اینها انفجارهای پرتو ایکس پرانرژی هستند اما با نور یا امواج رادیویی همراه نیستند، که آنها را تقریباً "نامرئی" با چشم غیرمسلح و رادار آب و هوا می‌کند.

بر اساس شبیه‌سازی‌های فیزیکی دقیق، این تیم پیشنهاد می‌کند که تحت شرایط مناسب، پرتوهای ایکس پرانرژی تولید شده توسط بهمن‌های الکترونی می‌توانند از طریق اثر فوتوالکتریک در هوا به ایجاد الکترون‌های جدید ادامه دهند. این فرآیند بسیار سریع رخ می‌دهد و یک واکنش زنجیره‌ای خودتقویت‌کننده قدرتمند را تشکیل می‌دهد، اما نور آشکار یا سیگنال رادیویی مشخصی ساطع نمی‌کند.

این پدیده‌ای را توضیح می‌دهد که سال‌هاست دانشمندان را متحیر کرده است: چرا برخی از مناطق ابری، با اینکه بسیار تاریک و آرام به نظر می‌رسند، می‌توانند پرتوهای گامای پرانرژی تولید کنند.

این کشف نه تنها یکی از قدیمی‌ترین معماهای هواشناسی را حل می‌کند، بلکه دریچه‌ای به سوی کاربردهای مهم نیز می‌گشاید: هشدارهای دقیق‌تر رعد و برق در آینده، درک بهتر تأثیر رعد و برق بر هواپیماها و ماهواره‌ها و پیشرفت‌های بیشتر در مدل‌های پیش‌بینی آب و هوای شدید در مواجهه با تغییرات اقلیمی.

بازگشت به موضوع

مین های

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