اكتشاف شكل جديد من التعليم البرق

التصريف في سحابة العاصفة يركض أحيانًا رأسًا على عقب

كيف يحدث البرق ، لا يزال بعيدا تماما توضيح. الآن اكتشف الباحثون ظاهرة جديدة كاملة. © Assalve / iStock
قراءة بصوت عال

التفريغ "المشتت": اكتشف الباحثون شكلاً جديدًا تمامًا من البرق في السحب العاصفة. يتحرك التصريف داخل السحابة في الاتجاه المعاكس تمامًا وسالبًا بدلاً من الشحن الموجب ، كما أظهرت قياساتهم. ومع ذلك ، لا يزال سبب حدوث مثل هذه الشورتات السلبية في العواصف الرعدية ومدى حيرتها. ومع ذلك ، يؤكد اكتشافهم أن العمليات التي ينطوي عليها تكوين البرق بعيدة عن الفهم الكامل.

الرعد والبرق هي علامات نموذجية لعاصفة رعدية. يحدث البرق عندما تتراكم اختلافات الشحن القوية في سحابة العاصفة. يمكن أن تصل الفولتية الناتجة إلى أكثر من مليار فولت. إذا تجاوز هذا الجهد قيمة عتبة ، يحدث تفريغ مفاجئ - فإنه يومض. يتم تسخين الهواء في قناة الفلاش حتى 30000 درجة. في العواصف الرعدية الشديدة ، هناك حتى ما يسمى ومضات عفريت أو أشعة جاما والمواد المضادة.

ماس كهربائى في السحابة

لكن حتى الهبات العادية لا تزال محيرة: "على الرغم من الأبحاث التي استمرت لأكثر من 250 عامًا ، لا يزال الغموض يكتنف كيفية بدء البرق" ، كما يقول نينغيو ليو من جامعة نيو هامبشاير. وفقًا للنظرية الشائعة ، فإن ما يسمى اللافتات الإيجابية هي الزناد: تيارات البلازما الباردة التي تتخللها جزيئات الجليد تسرع في السحابة ، مما يمهد الطريق لتوازن الشحنة.

"هذه اللافتات تؤدي إلى تطوير أول قناة فلاش" ، يشرح ليو وفريقه. "لذلك ، من المفترض أن تبدأ الدائرة الكهربائية القصيرة في السحب العاتية بتفريغ إيجابي." تطلق هذه التصريفات نبضة راديو قصيرة ولكنها قوية ، والتي يمكن قياسها أيضًا من الأرض. هذا هو بالضبط ما استخدمه الباحثون خلال عدة عواصف رعدية في فلوريدا لمعرفة المزيد عن العمليات التي ينطوي عليها البرق.

بعض التصريفات يحدث خطأ

النتيجة المدهشة: خلال بعض العواصف الرعدية ، تحركت اللافتات بالضبط "بطريقة خاطئة". وبدلاً من الانتقال من الأعلى إلى الأسفل ، تسابقت الدائرة القصيرة في الاتجاه المعاكس ، كما ذكر الباحثون. وصلت التصريفات إلى سرعات تصل إلى خُمس سرعة الضوء وتمتد في بعض الأحيان على مسافات تصل إلى 500 متر. بالإضافة إلى ذلك ، يبدو أن هذه الأحداث تنطوي دائمًا على العديد من اللافتات في وقت واحد. عرض

يقول ليو "هذه العملية لم تكن متوقعة على الإطلاق". "تشير الحركة الصعودية إلى أنه يأتي هنا إلى انهيار سلبي للشحنات." هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها ملاحظة هذه الدوائر القصيرة السلبية في السحب العاصفة ، الفيزيائي. "هذه التصرفات السلبية نادرة ، لكنها تشكل نسبة ملحوظة للغاية من الأحداث."

ولكن ليس في اتجاه واحد الشارع

لماذا يحدث التصريف في بعض الأحيان رأسًا على عقب ، ومع ذلك ، لا يزال محيرًا. ويشتبه الباحثون في أن هذا يحدث دائمًا عندما يتم قمع الدائرة القصيرة الإيجابية الطبيعية في سحابة العاصفة. "تشير نتائجنا إلى أن استجابة البرق داخل السحابة يمكن أن تكون ثنائية الاتجاه أكثر مما كان يعتقد سابقًا" ، كما تقول زميلة جوليا جوليا تيلز.

ويأمل العلماء في معرفة المزيد عن هذا الإخراج فلاش المكتشفة حديثا عن طريق مزيد من القياسات. أيضًا ، كم مرة تحدث هذه الدوائر القصيرة السلبية وعدد مرات حدوث البرق المرئي ، يريدون توضيحها. في أي حال ، يبدو من الواضح أن بعض المفاجآت قد لا تزال تنتظر في رعد. (Nature Communications، 2019؛ doi: 10.1038 / s41467-019-09621-z)

المصدر: جامعة نيو هامبشاير

- ناديا بودبريجار