يمكن أن يكون البرق طويلًا جدًا. الرقم القياسي الحالي يعود إلى صاعقة برق امتدت من تكساس إلى كانساس عام ٢٠١٧، بطول ٨٢٩ كيلومترًا (٥٢٠ ميلًا) (الصورة: جيتي).
منذ قرون عديدة، كان البرق ظاهرة طبيعية غامضة، تم تفسيرها بالأساطير والخرافات.
على الرغم من أن العلم الحديث قد قرر أن البرق هو تيار كهربائي عملاق ينتقل عبر الهواء، إلا أن أصله العميق لا يزال يشكل سؤالا كبيرا.
والآن، نجح فريق دولي من العلماء بقيادة جامعة ولاية بنسلفانيا (الولايات المتحدة الأمريكية) في نشر الإجابة، حيث كشفوا عن سلسلة معقدة وصامتة من التفاعلات التي تحدث داخل السحابة قبل ظهور البرق الفعلي.
البرق ليس تفريغًا كهربائيًا مفاجئًا، وفقًا لبحث جديد نُشر في مجلة الأبحاث الجيوفيزيائية: الغلاف الجوي .
وبدلاً من ذلك، تبدأ العملية بالأشعة الكونية - وهي جزيئات عالية الطاقة تأتي من الفضاء وتصطدم بالغلاف الجوي للأرض.
عندما تمر هذه الأشعة عبر سحابة رعدية، فإنها تُنتج إلكترونات سريعة الحركة. وفي المجال الكهربائي القوي للسحابة (الناتج عن تصادم جزيئات الجليد والماء)، تتسارع هذه الإلكترونات أكثر، فتصطدم بجزيئات الهواء مثل النيتروجين والأكسجين، مُنتجةً الأشعة السينية والفوتونات عالية الطاقة.
يتم تشبيه هذه العملية بـ "انهيار الحبوب"، حيث تؤدي الحبوب الأولية إلى تكوين سلسلة من الحبوب الجديدة، مما يؤدي في النهاية إلى تكوين البرق.
والأمر المثير للدهشة هو أن هذا التفاعل برمته يحدث دون أي ضوء أو رعد، مما يجعل البشر غير مدركين لذلك حتى يضرب البرق بالفعل.
خلف البرق لا تزال هناك أسرار غير مفهومة (صورة: جيتي).
وقال البروفيسور فيكتور باسكو، الذي قاد فريق البحث: "هذه هي المرة الأولى التي يكون لدينا فيها نموذج كمي كامل يشرح كيف يتشكل البرق في الطبيعة، ويربط بين الأشعة السينية والإلكترونات والمجالات الكهربائية في السحب".
ولاختبار هذه الفرضية، استخدم الفريق محاكاة حاسوبية مقترنة ببيانات واقعية من الأقمار الصناعية وأجهزة الاستشعار الأرضية والطائرات المتخصصة.
وأظهرت النتائج أن النموذج يتطابق تمامًا مع الملاحظات الميدانية، وخاصة بالنسبة لانفجارات أشعة جاما الأرضية - وهي انفجارات قوية من الإشعاع تظهر غالبًا أثناء العواصف الرعدية ولكنها لا تكون مصحوبة بالرعد أو البرق.
وهذا يفسر سبب وجود "ضربات البرق" دون أي وميض، لأن التفاعلات تحدث في أحجام صغيرة للغاية، وفي بعض الأحيان لا تخلق سوى أشعة سينية ضعيفة غير مرئية للعين المجردة وغير مسموعة للأذن البشرية.
تم نشر هذا النموذج، الذي أطلق عليه الفريق اسم "تفريغ التغذية الراجعة الضوئية الكهربائية"، لأول مرة في عام 2023 وتم التحقق منه الآن.
لا يسلط هذا الاكتشاف الضوء على ظاهرة طبيعية مألوفة فحسب، بل يفتح أيضًا اتجاهات بحثية جديدة حول تأثير الكون على مناخ الأرض، بالإضافة إلى التفاعل بين الجسيمات الأولية والبيئة الكهرومغناطيسية الطبيعية.
وهذه خطوة مهمة إلى الأمام، وتبشر بتطبيقات واعدة في مجال التنبؤ بالطقس، والتحذير من الكوارث، وسلامة الطيران.
المصدر: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bi-an-the-ki-duoc-giai-dap-set-hinh-thanh-do-dau-20250807081406642.htm
تعليق (0)