تبیین برق آسمان

بنجامین فرانکلین با هوا کردن بادبادکش در خلال توفان تندری سال 1752 پدیده‌ای را اثبات کرد که به فکر بیشتر دانشمندان هم عصرش نرسیده بود. آن پدیده این بود که برق آسمان، در واقع، جرقه‌ای الکتریکی است. اما هنوز دانشمندان
يکشنبه، 15 دی 1392
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
تبیین برق آسمان
تبیین برق آسمان

 

تألیف و ترجمه: حمید وثیق زاده انصاری
منبع:راسخون



 
بنجامین فرانکلین با هوا کردن بادبادکش در خلال توفان تندری سال 1752 پدیده‌ای را اثبات کرد که به فکر بیشتر دانشمندان هم عصرش نرسیده بود. آن پدیده این بود که برق آسمان، در واقع، جرقه‌ای الکتریکی است. اما هنوز دانشمندان نمی‌دانند که این درخشهای تماشایی از کجا و چگونه آغاز می‌شوند.
چرا یک ابر مواج ناگهان به یک مولد برق قوی تبدیل می‌شود و جرقه‌هایی به طول چندین کیلومتر در پهنه‌ی آسمان تولید می‌کند؟ معمای اصلی این است که چگونه در بخشهایی از یک جسم که در ابتدا از لحاظ الکتریکی خنثی است، بار مثبت و منفی فوق‌العاده زیادی ظاهر می‌شود.
اما ظاهراً پیدا کردن جوابی برای این سؤال خیلی مشکل‌تر از هوا کردن بادبادک است. ارل ویلیامز، زمین فیزیکدانی که در مؤسسه تکنولوژی ماساچوست، برق آسمان را مطالعه می‌کرد، گفت: «ابر تندری چنان عظیم است که به راستی نمی‌توان به آن دسترسی پیدا کرد.»
تبیین برق آسمان
خیلی‌ها در این راه کوشش کرده‌اند. دانشمندان برای یافتن جواب این پرسشها سوار بر بالون به سوی ابرهای توفانی به حرکت درآمده و خطر مرگ را به جان خریده‌اند؛ با هواپیما در داخل و در اطراف ابرهای تندری به پرواز درآمده وحتی از موشک برای ایجاد برق آسمان استفاده کرده‌اند. اما تمامی این اقدامات نگاهی اجمالی به آنچه در داخل یک ابر تندری می‌گذرد محسوب می‌شوند.
در اکثر موارد بلندی یک ابر تندری باید بیشتر از سه کیلومتر باشد تا برق تولید کند. همواره نواحی بالای ابر تندری فوق‌العاده سرد است؛ عموماً هر چه ابر تندری بلندتر و قسمت بالای آن سردتر باشد، توفان شدیدتر است. هر ابر تندری با میدانهای شدید الکتریکی و جریانهای نیرومند رو به بالا و پایین هوا مشخص می‌شود. معمولاً ناحیه‌ی با بار منفی در قسمت پایین قرار دارد، در حالی که بار ناحیه‌ی سرد بالا مثبت است. اگر این نامتوازنی بار الکتریکی به اندازه‌ی کافی شدید باشد بر ظرفیت عایق هوا غلبه می‌کند و به یک درخش برق منجر می‌شود. این درخش حاصل تخلیه‌ی الکتریسته میان دو ناحیه‌ی با بار مخالف ابر، یا میان قسمت با بار منفی پایین ابر و بارهای مثبت روی زمین است.
اما چه چیز سبب می‌شود بارهای الکتریکی از هم جدا شوند؟ هر ابر تندری عموماً باران تولید می‌کند، و به همین دلیل دانشمندان برای مدتها فکر می‌کردند که رسوب عامل الکتریسیته‌دار شدن آن است. در اکثر نظریه‌های معروف، پدیده‌ی رسوب به این صورت است که قطرات درشت باران یا ذرات یخ به سمت پایین می‌روند و بار منفی با خود حمل می‌کنند. ذرات سبک‌تر با بار مثبت، مثل قطرات ریز برف و بلورهای یخ، در قسمت بالای ابر جمع می‌شوند. میدان الکتریکی حاصل ممکن است درخش برق تولید کند (یا نکند)
ویلیامز محقق انستیتو تکنولوژی ماساچوست و راجر لرمیت از دانشگاه میامی برای اینکه ببینند بعد از جرقه‌ی برق تغییری در سرعت باران ایجاد می شود یا نه از رادار استفاده می‌کردند. استدلال آنها این بود که اگر قطرات سقوط کننده‌ی باران عامل ایجاد انرژی الکتریکی ابر باشند، آن‌گاه باید بر ضد نیروهای الکتریکی جو حرکت کنند و در نتیجه سرعت سقوط آنها به سوی زمین کند شود. اما بعد از جرقه‌ی برق میدان الکتریکی ضعیف می‌شود و قاعدتاً باید سرعت سقوط رسوب بیشتر بشود. اما ویلیامز و لرمیت در اکثر توفانهای تندری نشانی از تغییر ساعت نیافتند.
جان لاثام از دانشگاه منچستر انگلستان، روایـت دیگری از نظریه‌ی رسوب سقوط کننده را مطرح کرده است. در نظریه‌ی لاثام، فرآیند اصلی ایجاد بار الکتریکی شامل برخورد دانه‌های کوچک تگرگ با بلورهای یخ یا قطرات فوق‌العاده سرد آب است. دانه‌های تگرگ ضمن سقوط خرد می شوند و تکه‌های یخ آنها، که بار مثبت دارند، در قسمت بالای ابر جمع می‌شوند، اما دانه‌های با بار منفی و سنگین‌تر تگرگ به سقوط خود ادامه می‌دهند و در قسمت پایین ابر تندری یک قطب منفی تشکیل می‌دهند. اما اگر رسوب سقوط کننده انرژی الکتریکی را تأمین می‌کند، چرا برق آسمان قبل از بارندگی و نه در خلال یا بعد از آن جرقه می‌زند؟ و چرا برق در معدود ابرهایی که دمای آنها بالاتر از نقطه‌ی انجماد است یا توفانهای گرد و غبار یا فورانهای آتشفشان نیز دیده می‌شود؟
در نظریه‌ی برنارد و ونه‌گارت از دانشگاه ایالتی نیویورک، در شهر آلبانی، بارهای هر ابر، در واقع، خارج از ابر تولید می‌شوند. بارهای مثبت اضافی جو به داخل نواحی بالای ابر مکیده می شوند و بارهای منفی جو بالا را جذب می‌کنند. بارهای منفی به ذرات ابر می‌چسبند و جریانهای هوا به طور پیوسته ذرات ابر را به طرف نواحی پایین ابر جاروب می‌کنند. شاید جریان شدید هوای رو به پایین و رو به بالا سازوکاری برای تشکیل بارها و جداگانه داشتن آنها از همدیگر باشد.
اما در این نظریه نیز، مثل سایر نظریه‌ها، هیچ چیز قطعی و یقینی نیست. ویلیامز، وونه گات، و لاثام همه تصدیق می‌کنند که، قبل از تبیین برق آسمان، لازم است مطالب بیشتری در مورد سازوکار داخلی یک ابر تندری بدانند. و اگر آنها این راز را کشف کنند، رازهای بی‌شمار دیگری هنوز پیش روی آنها وجود دارد. به عنوان مثال، هیچ‌کس نمی‌داند که چرا جرقه‌های برق این اشکال عجیب و غریب را به خود می‌گیرند، یا چرا برق آسمان بر روی خشکی بیشتر است تا بر روی دریا، یا چرا معمولاً با اشیاء بلند بر روی زمین برخورد می‌کنند، اما نه همیشه، و هزاران سؤال دیگر از این نوع.

/ج

 

 

تبلیغات در راسخون
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
منتظران موعود؛ از ادعا تا آمادگی برای ظهور
منتظران موعود؛ از ادعا تا آمادگی برای ظهور
تاثیر آموزش مجازی بر یادگیری؛ پیشرفت یا افت تحصیلی؟
تاثیر آموزش مجازی بر یادگیری؛ پیشرفت یا افت تحصیلی؟
حنظله با هک تلفن فرمانده اسرائیلی به اسناد یگان یاهالوم دست یافت + فیلم
play_arrow
حنظله با هک تلفن فرمانده اسرائیلی به اسناد یگان یاهالوم دست یافت + فیلم
معرفی سامانه ۱۳۶ بازرسی کل کشور از زبان آقای قاضی
play_arrow
معرفی سامانه ۱۳۶ بازرسی کل کشور از زبان آقای قاضی
غارتگر شورشی و آشوبگر برای فرانسه؛ قهرمان دانشجو و شجاع برای ایران!
play_arrow
غارتگر شورشی و آشوبگر برای فرانسه؛ قهرمان دانشجو و شجاع برای ایران!
نادر محمدی: روس‌ها فقط بخاطر پرتاب اوت من را نخواستند
play_arrow
نادر محمدی: روس‌ها فقط بخاطر پرتاب اوت من را نخواستند
حواشی جالب از درخشش گوش شکسته‌های ایرانی در خاک آمریکا
play_arrow
حواشی جالب از درخشش گوش شکسته‌های ایرانی در خاک آمریکا
ایران آمریکا را در خاورمیانه آواره کرد
play_arrow
ایران آمریکا را در خاورمیانه آواره کرد
درگیری لفظی نمایندگان آمریکا و کوبا در سازمان ملل بر سر سیاست‌های دولت ترامپ + فیلم
play_arrow
درگیری لفظی نمایندگان آمریکا و کوبا در سازمان ملل بر سر سیاست‌های دولت ترامپ + فیلم
رئیس پیشین ام‌آی۶: یمنی‌ها شکست‌ناپذیر هستند + فیلم
play_arrow
رئیس پیشین ام‌آی۶: یمنی‌ها شکست‌ناپذیر هستند + فیلم
دفاع از انسانیت؛ بالاترین جهاد و گم‌شده‌ انسان معاصر
دفاع از انسانیت؛ بالاترین جهاد و گم‌شده‌ انسان معاصر
تا در شکست، سر شکست / استوری فاطمیه
play_arrow
تا در شکست، سر شکست / استوری فاطمیه
استوری شروع فاطمیه / روضه مادرم شروع شد
play_arrow
استوری شروع فاطمیه / روضه مادرم شروع شد
قطع دست یک فروشنده در تنکابن در اثر حمله با شمشیر
play_arrow
قطع دست یک فروشنده در تنکابن در اثر حمله با شمشیر
قهرمانان کشتی آزاد و فرنگی ایران در حرم امام رضا(ع)
play_arrow
قهرمانان کشتی آزاد و فرنگی ایران در حرم امام رضا(ع)