תעלומה בת מאה שנה נפתרה: מאיפה מגיע ברק?

Bí ẩn thế kỉ được giải đáp: Sét hình thành do đâu? - 1 — ברקים יכולים להיות ארוכים מאוד. השיא הנוכחי שייך לברק שנמתח על פני השמיים מטקסס לקנזס (ארה"ב) בשנת 2017, באורך של 829 ק"מ (צילום: Getty).

במשך מאות שנים, ברק היה תופעת טבע מסתורית, המוסברת על ידי אגדות מיתולוגיות.

למרות שהמדע המודרני זיהה ברק כזרם חשמלי עצום הנפלט באוויר, מקורו הבסיסי נותר שאלה מרכזית.

כעת, צוות מדענים בינלאומי בראשות אוניברסיטת פן סטייט (ארה"ב) פרסם את התשובה, וחושף שרשרת מורכבת ושקטה של תגובות המתרחשות בתוך הענן לפני שמתרחשת בפועל פגיעת הברק.

על פי המחקר האחרון בכתב העת Journal of Geophysical Research: Atmosphere , ברק אינו פריקה חשמלית פתאומית.

במקום זאת, תהליך זה מתחיל עם קרניים קוסמיות - חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה מהחלל המתנגשים באטמוספירה של כדור הארץ.

כאשר קרניים אלו חודרות ענני סופת רעמים, הן מייצרות אלקטרונים הנעים במהירות. בשדה החשמלי החזק של הענן (הנוצר מהתנגשויות בין חלקיקי קרח ומים), אלקטרונים אלו מואצים עוד יותר, ומתנגשים במולקולות אוויר כמו חנקן וחמצן, ומייצרים קרני רנטגן ופוטונים בעלי אנרגיה גבוהה.

תהליך זה מדומה ל"מפולת גרגרים", שבה חלקיק ראשוני מעורר היווצרות של מפל של חלקיקים חדשים, מה שמוביל בסופו של דבר להיווצרות ברק.

באופן מפתיע, כל התגובה הזו מתרחשת ללא אור או רעם, מה שמותיר אנשים לחלוטין לא מודעים עד שהברק מכה בפועל.

Bí ẩn thế kỉ được giải đáp: Sét hình thành do đâu? - 2 — מאחורי פגיעת הברק נותרו תעלומות בלתי מוסברות (צילום: Getty)

פרופסור ויקטור פסקו, ראש צוות המחקר, הצהיר: "זוהי הפעם הראשונה שיש לנו מודל כמותי מלא המסביר את תופעת היווצרות הברקים בטבע, המחבר בין קרני רנטגן, אלקטרונים ושדות חשמליים בעננים."

כדי לבחון את ההשערה, צוות המחקר השתמש בסימולציות מחשב בשילוב עם נתונים מהעולם האמיתי מלוויינים, חיישנים קרקעיים וכלי טיס ייעודיים.

התוצאות הראו שהמודל תאם באופן מושלם את תצפיות השטח, במיוחד בנוגע להתפרצויות קרני גמא בגובה הקרקע - התפרצויות קרינה חזקות ביותר המתרחשות בדרך כלל במהלך סופות רעמים אך ללא ברק או הבזקים נלווים.

זה מסביר מדוע ישנם מקרים של "מכות ברק" ללא כל הבזק נראה לעין, משום שהתגובות מתרחשות בנפחים קטנים מאוד, ולעיתים מייצרות רק קרני רנטגן חלשות שאינן נראות לעין בלתי מזוינת ובלתי נשמעות לאוזן האנושית.

מודל זה, אותו מכנה הצוות "פריקת משוב פוטואלקטרי", פורסם לראשונה בשנת 2023 וכעת אומת.

תגלית זו לא רק שופכת אור על תופעת טבע מוכרת, אלא גם פותחת אפיקי מחקר חדשים על השפעת היקום על האקלים של כדור הארץ, כמו גם על האינטראקציה בין חלקיקים בסיסיים לסביבה האלקטרומגנטית הטבעית.

זהו צעד משמעותי קדימה, המבטיח יישומים בתחומי חיזוי מזג אוויר, התרעה מפני אסונות ובטיחות תעופה.

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