מדענים חושפים את תעלומת הברק שנוצר מעננים.

יותר מ-270 שנה לאחר שבנג'מין פרנקלין גילה את הקשר בין ברק לחשמל, נפתרה סוף סוף התעלומה הגדולה ביותר של האופן שבו ברקים נוצרים מענני סופת רעמים.

ייתכן שברק לא נובע ממה שחשבנו בעבר - צילום: בינה מלאכותית

תגלית פורצת דרך חדשה בפיזיקה אטמוספרית מצביעה על כך שברק אינו רק תוצאה של סופות רעמים רגילות. במקום זאת, תגובת שרשרת עוצמתית, בדומה לאפקט "יורה הסלעים", עשויה לפעול באטמוספירה, דבר שעלול לגרום לפגיעות ברק.

למרות שברק הוא תופעה מוכרת, המסוגלת לחמם את האוויר ל-27,000 מעלות צלזיוס - פי חמישה מטמפרטורת פני השטח של השמש - מדענים עדיין לא הבינו במלואם את התהליך שבו הוא נוצר בתוך עננים.

בפרסום חדש באיחוד הגיאופיזי האמריקאי , צוות מחקר בינלאומי בראשות פרופסור ויקטור פסקו והדוקטורנט זייד פרבז (אוניברסיטת פן סטייט, ארה"ב) סיפק לראשונה הסבר מדויק וכמותי לתופעה זו.

"הממצאים שלנו מספקים את ההסבר הברור והמדיד הראשון כיצד ברק נוצר בטבע", אמר פסקו. "הם מקשרים אלמנטים מקרני רנטגן ושדות חשמליים לפיזיקה של 'מפולת שלגים אלקטרונית'."

על פי צוות המחקר, תהליך התחלת הברק דומה לתותח BB בלתי נראה בתוך ענן סופת רעמים. באופן ספציפי, שדות חשמליים חזקים במיוחד בתוך ענן סופת רעמים מאיצים אלקטרונים חופשיים, וגורמים להם להתנגש באלימות עם מולקולות גז כמו חנקן וחמצן.

התנגשויות אלו מייצרות קרני רנטגן ופוטונים בעלי אנרגיה גבוהה, שהם המרכיבים הבסיסיים של האור. פוטונים אלו משחררים אלקטרונים נוספים באמצעות האפקט הפוטואלקטרי, ויוצרים תגובת שרשרת המכונה "מפולת אלקטרונים רלטיביסטית".

כאשר תהליך זה מגיע לרמה מסוימת, נוצר ברק.

מעבר להסבר פשוט של ברקים רגילים, צוות המחקר הרחיב את הבנתו לתופעה חמקמקה יותר: "ברק שחור", המכונה גם הבזק קרני גמא אטמוספרי.

אלו הן התפרצויות קרני רנטגן בעלות אנרגיה גבוהה, אך הן אינן מלוות בגלי אור או רדיו, מה שהופך אותן לכמעט "בלתי נראות" לעין בלתי מזוינת ולרדאר מזג האוויר.

בהתבסס על סימולציות פיזיקליות מפורטות, הצוות מציע כי בתנאים מתאימים, קרני רנטגן בעלות אנרגיה גבוהה הנוצרות על ידי מפולות אלקטרונים יכולות להמשיך לייצר אלקטרונים חדשים באמצעות האפקט הפוטואלקטרי באוויר. תהליך זה מתרחש במהירות רבה, ויוצר תגובת שרשרת חזקה המגבירה את עצמה, אך אינו פולט אור מורגש או אותות רדיו ברורים.

זה מסביר תופעה שמטרידה מדענים במשך שנים: מדוע תצורות עננים מסוימות, למרות שהן נראות כהות ורגועות מאוד, יכולות לייצר קרני גמא בעלות אנרגיה גבוהה.

תגלית זו לא רק פותרת את אחת התעלומות העתיקות ביותר של המטאורולוגיה, אלא גם סוללת את הדרך ליישומים חשובים: אזהרות מדויקות יותר מפני ברקים בעתיד, הבנה טובה יותר של השפעת הברקים על מטוסים ולוויינים. יתר על כן, היא עשויה לשפר מודלים של חיזוי מזג אוויר קיצוני בהקשר של שינויי אקלים.

חזרה לנושא

מין היי

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