خواص عجیب و غریب رعد و برق

_ آنا نوشت: رعدوبرق یا صاعقه پدیده‌ای طبیعی است که بر اثر برخورد ابر‌های دارای بار‌های ناهمنام، واکنش‌های الکتریکی شدیدی به‌صورت نور ایجاد می‌شود و با صدای بسیار بلندی نیز همراه است.  این تعریفی ساده از رعدوبرق است که همه با آن آشنا هستیم. اما در دل این پدیده خاصیتی عجیب قرار دارد که باعث تعجب بسیاری از افراد شده است. بر اساس تجزیه‌وتحلیل جدید داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط یک هواپیمای جمع‌آوری اطلاعات جوّی در سال ۲۰۱۲،  صاعقه می‌تواند نقش مهمی در پاک کردن جو ایفا کند؛  اطلاعاتی که در ابتدا تصور می‌شد نادرست هستند.

 

درحالی‌که برخی از خاصیت‌های پاک‌کنندگی رعدوبرق تاکنون به‌خوبی شناخته شده‌اند (به‌ویژه ایجاد اکسید نیتریک و هیدروکسید که می‌تواند گاز‌های گلخانه‌ای مختلف را از آسمان حذف کند) طبق تحقیقات جدید، موارد بیشتری وجود دارد که انسان‌ها از آن بی‌خبرند. به نظر می‌رسد که هم رعدوبرق و هم بار‌های الکتریکی ضعیف و نامرئی اطراف آن‌ها می‌توانند اکسیدان‌های گیرنده آلاینده هیدروکسیل (OH) و هیدروپراکسیل (HO ۲) تولید کنند که درنتیجه آن‌ها را قادر می‌سازد گاز‌هایی مانند متان و مونوکسید کربن را از اتمسفر خارج کند.

 

دراین‌باره «ویلیام برون» یک هواشناس از دانشگاه ایالتی «پن» می‌گوید: در ابتدا ما به این سیگنال‌های عظیم OH و HO ۲ موجود در ابر‌ها نگاه کردیم و پرسیدیم چه مشکلی وجود دارد؟ تصور کردیم که در ابزار ما نویز وجود دارد، بنابراین سیگنال‌های عظیم را از مجموعه داده خارج کردیم و آن‌ها را برای مطالعات بعدی کنار گذاشتیم.

 

این موارد مربوط به پرواز هواپیمای تحقیقاتی ناسا در سال ۲۰۱۲ بود که بر فراز ایالت کلرادو و اوکلاهما پرواز و سندان (یا قسمت بالایی) ابر‌های طوفانی را  اندازه‌گیری کرد. تجزیه‌وتحلیل اخیر، به‌علاوه داده‌های جمع‌آوری‌شده به‌طور هم‌زمان از روی زمین نشان داد که آن رعدوبرق درواقع مقادیر بالایی از اکسیدان‌های حذف آلودگی تولید کرده است.

 

علاوه بر این، مجموعه‌ای از شبیه‌سازی‌های آزمایشگاهی از این ایده پشتیبانی می‌کرد که هم رعدوبرق قابل‌مشاهده و هم بار‌های الکتریکی نامرئی در هوا می‌توانند مقادیر زیادی از اکسیدان‌های هیدروکسیل و هیدروپراکسیل را تولید کنند و منتج به حذف آلودگی جو شوند. بااین‌حال، در هوا آن‌ها اکسید نیتریک اضافی و ازن تولیدشده از نوع صاعقه‌ای را که واقعاً می‌توانید در آسمان مشاهده کنید، شناسایی نکردند و نتایج آزمایشگاهی نیز بر روی این مولکول‌ها نامشخص بود.

 

لازم به یادآوری است که اکثر صاعقه‌ها هرگز به زمین برخورد نمی‌کنند، اما بااین‌وجود بسیاری از واکنش‌های شیمیایی را در ابر‌ها ایجاد می‌کنند.

 

در حال حاضر، هیدروکسیل و هیدروپراکسیل تولیدشده توسط رعدوبرق در مدل‌سازی‌های جوی گنجانده نشده است که می‌تواند موردی قابل‌توجه باشد. «ویلیام برون» در ادامه می‌گوید: در طول تاریخ مردم فقط به دلیل نور، نما و نتیجه‌ای که رعدوبرق روی زمین داشت، به آن علاقه‌مند بودند. اما اکنون این نظریه که رعدوبرق می‌تواند موجبات کاهش آلودگی هوا را فراهم کند، توجهات بسیاری را به خود جلب کرده است.

 

اگرچه محققان اذعان می‌کنند که در داده‌های آن‌ها عدم اطمینان زیادی وجود دارد (بیشتر به این دلیل که داده‌های آن‌ها از قسمت کوچکی از جهان و در یک بازه زمانی محدود جمع آوری شده)،  اما آن‌ها تخمین می‌زنند که بین ۲ تا ۱۶ درصد از اکسیداسیون جو جهانی می‌تواند ناشی از صاعقه باشد.

 

با گرم شدن کره زمین، احتمالاً طوفان‌های رعدوبرق و صاعقه رایج می‌شوند که به نوبه خود بر تعادل گاز‌های گلخانه‌ای در هوا تأثیر می‌گذارد؛ شاید خیلی بیشتر از آنچه دانشمندان تا این لحظه تصور می‌کردند. اکنون محققان درباره آنچه اتفاق می‌افتد اطلاعات بیشتری دارند و مرحله بعدی تحقیق و اندازه‌گیری این اثرات می‌تواند هرجایی روی کره زمین انجام شود تا نتایج دقیق‌تری نیز به دست آید. اگرچه بیشتر رعدوبرق‌ها در مناطق استوایی رخ می‌دهد، اما سایر نقاط زمین می‌تواند توسط هواپیما‌های مخصوص مورد سنجش قرار گیرد.

 

این تحقیق که در ژورنال‌های «ساینس» و «ژئوفیزیک ریسرچ: اتمسفر» منتشر شده، می‌تواند چشمه امیدی برای زندگی این روز‌های بشر باشد که روزبه‌روز بر آلودگی کره زمین می‌افزایند. درواقع نقش رعدوبرق در حذف آلودگی‌هایی همچون متان و مونوکسیدکربن از جو کره زمین می‌تواند در تغییرات اقلیمی نیز مؤثر باشد. افزایش جمعیت کره زمین و در پی آن استفاده بیش از حد از سوخت‌های فسیلی باعث شده آلودگی هوا به ویژه در اتمسفر زمین (جایی که لایه اوزون وجود دارد) افزایش یابد. در کنار سایر اقداماتی که دولت‌ها برای کاهش این آلودگی‌ها انجام می‌دهند، رعد و برق نیز می‌تواند نقش مثبتی ایفا کند.