תעלומת המאה נפתרה: מאיפה מגיע הברק?

(דן טרי) - ברק הוא תופעה מוכרת בשמיים בכל פעם שמתרחשת סערה, אך מקורו מבלבל מדענים במשך מאות שנים.

ברק יכול להיות ארוך מאוד. השיא הנוכחי שייך למכת ברק שהשתרעה מטקסס לקנזס בשנת 2017, באורך של 829 ק"מ (520 מייל) (צילום: Getty).

במשך מאות שנים, ברק היה תופעת טבע מסתורית, המוסברת על ידי מיתוסים ואגדות.

למרות שהמדע המודרני קבע שברק הוא זרם חשמלי ענק שנע באוויר, מקורו העמוק נותר שאלה גדולה.

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

ברק אינו פריקה חשמלית פתאומית, על פי מחקר חדש שפורסם בכתב העת Journal of Geophysical Research: Atmospheres .

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

כאשר קרניים אלו עוברות דרך ענן רעמים, הן יוצרות אלקטרונים הנעים במהירות. בשדה החשמלי החזק של הענן (שנוצר על ידי התנגשויות בין חלקיקי קרח ומים), אלקטרונים אלו מואצים עוד יותר, מתנגשים במולקולות אוויר כמו חנקן וחמצן, ומייצרים קרני רנטגן ופוטונים בעלי אנרגיה גבוהה.

תהליך זה הושווה ל"מפולת גרגירים", שבה גרגיר ראשוני גורם להיווצרות של סדרה של גרגירים חדשים, מה שמוביל בסופו של דבר להיווצרות ברק.

מה שמדהים הוא שכל התגובה הזו מתרחשת ללא כל אור או רעם, מה שמותיר את בני האדם ללא מודעות עד שהברק באמת מכה.

מאחורי הברק עדיין מסתתרים תעלומות בלתי מוסברות (צילום: Getty)

"זו הפעם הראשונה שיש לנו מודל כמותי מלא שמסביר כיצד ברק נוצר בטבע, ומחבר קרני רנטגן, אלקטרונים ושדות חשמליים בעננים", אמר פרופסור ויקטור פאסקו, שעמד בראש צוות המחקר.

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

התוצאות הראו שהמודל תאם בצורה מושלמת את תצפיות השטח, במיוחד עבור התפרצויות קרני גמא יבשתיות - התפרצויות קרינה עוצמתיות המופיעות לעתים קרובות במהלך סופות רעמים אך אינן מלוות ברעמים או ברק.

זה מסביר מדוע יש "מכות ברק" ללא כל הבזק, משום שהתגובות מתרחשות בנפחים קטנים מאוד, ולפעמים יוצרות רק קרני רנטגן חלשות שאינן נראות לעין בלתי מזוינת ובלתי נשמעות לאוזן האנושית.

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

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

זהו צעד חשוב 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