מדענים מפענחים את תעלומת הברק שנוצר מעננים

Các nhà khoa học giải mã bí ẩn sét hình thành từ mây - Ảnh 1. — ייתכן שברק לא מקורו במה שחשבנו פעם - צילום: בינה מלאכותית

תגלית פורצת דרך חדשה בפיזיקה אטמוספרית מצביעה על כך שברק אינו רק תוצאה של סופות רעמים רגילות. במקום זאת, ייתכן ותגובת שרשרת עוצמתית, בדומה לאפקט "מכונת פינבול", פועלת באטמוספירה, אשר עשויה להיות המפתח להפעלת ברק.

למרות שברק הוא תופעה מוכרת, שיכולה לחמם את האוויר עד ל-27,000 מעלות צלזיוס, פי חמישה מטמפרטורת פני השמש, מדענים עדיין לא הבינו במלואו את תהליך התחלתו מתוך 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.

"התגלית שלנו מספקת את ההסבר הברור והמדיד הראשון כיצד מתחיל ברק בטבע", אמר פסקו. "היא מחברת אלמנטים מקרני רנטגן ושדות חשמליים לפיזיקה של 'מפולת אלקטרונים'."

על פי צוות המחקר, תהליך התחלת הברק דומה למכונת פינבול בלתי נראית בתוך ענן רעמים. באופן ספציפי, השדות החשמליים החזקים ביותר בענן הרעם 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 חדשים באמצעות האפקט הפוטואלקטרי, ויוצרים תגובת שרשרת המכונה "מפולת אלקטרונים רלטיביסטית".

כאשר תהליך זה מגיע לרמה מסוימת, נוצר ברק.

צוות המחקר לא הסתפק בהסבר של ברקים רגילים, אלא גם הרחיב את הבנתו של תופעה חמקמקה יותר: "ברק שחור" או הבזק קרני גמא יבשתי.

אלו הן התפרצויות קרני רנטגן בעלות אנרגיה גבוהה, אך 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 שבתנאים הנכונים, קרני רנטגן בעלות אנרגיה גבוהה המופקות ממפולות אלקטרונים יכולות להמשיך וליצור אלקטרונים חדשים באמצעות האפקט הפוטואלקטרי באוויר. תהליך זה מתרחש במהירות רבה, ויוצר תגובת שרשרת חזקה המגבירה את עצמה, אך אינו פולט אור ברור או אות רדיו מובחן.

זה מסביר תופעה שמטרידה מדענים במשך שנים: מדוע אזורי עננים מסוימים, למרות שהם נראים חשוכים ושקטים מאוד, יכולים לייצר קרני גמא בעלות אנרגיה גבוהה.

התגלית לא רק פותרת את אחת התעלומות העתיקות ביותר של המטאורולוגיה, אלא גם פותחת את הדלת ליישומים חשובים: אזהרות מדויקות יותר מפני ברקים בעתיד, הבנה טובה יותר של השפעת הברקים על מטוסים ולוויינים, ושיפורים נוספים במודלים לחיזוי מזג אוויר קיצוני לנוכח שינויי האקלים.

חזרה לנושא

מין היי

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