لا مستحيل مع الشغف بالمعرفة.. حتى الضوء ينحني حين نفهمه
نشاهد البرق ونسمع صوت الرعد عادة مع نزول الأمطار أو عند تجمع السحب الرعدية، فكيف يحدث البرق وما فوائده وما سبب صوت الرعد وما سبب لون ضوئه؟
إن البرق لا يحدث في أية سحب ، بل هنالك سحب محددة يسمِّيها العلماء بالسحب الرعدية ، وهي البيئة المناسبة لحدوث البرق ، وقد تكون هنالك سحابة واحدة أو عدة سحب وهو الأغلب.
وهذه السحب تكون عادة ممتلئة بالحقول الكهربائية بسبب الرياح التي تسوق جزيئات بخار الماء وتدفعه للأعلى وتسبب احتكاك/اصطدام هذه الجزيئات بعضها ببعض مما يولد هذه الحقول الكهربائية. في الوقت نفسه تتجمع شحنات سالبة وأخرى موجبة في السحابة ، وغالباً ما ترتفع الشحنات الموجبة للأعلى وتبقى السالبة في أسفل السحابة من الجهة القريبة من الأرض.
يحدث البرق كتفريغ كهربائي بين سحابتين أو بين السحابة والأرض، عند تراكم الشحنات الكهربائية في الغلاف الجوي، من أجل موازنة الشحنات المختلفة.
تنتقل ضربة البرق الفعلية (الصاعقة) بسرعة تبلغ حوالي 120 كيلومترا في الثانية، وهي سرعة تمكن من الوصول إلى القمر في 55 دقيقة فقط، ومن قطع المسافة بين مكة والمدينة في حوالي 4 ثوان.
رغم أن الصواعق تتسبب سنويا في اندلاع حرائق واسعة في الغابات وتسبب حدوث وفيات، إلا إنها تساعد في المقابل على تخصيب التربة ونمو النباتات وتخفيف غازات الدفيئة.
عندما تشاهد البرق فأنت تشاهد معملاً كيميائياً طبيعياً يعمل على تخليق جزيئات كيميائية مهمة في السماء.
فمن المعلوم أن الغلاف الجوي للأرض يتكون من خليط من غازات عدة أهمها الأكسجين O2 بنسبة ~ 20% ، والنيتروجين N2 بنسبة ~ 80%.
فالحرارة والضغط الناجمان عن البرق يؤديان إلى تحويل النيتروجين والغازات الأخرى الموجودة في الغلاف الجوي للأرض إلى مركبات مفيدة تكون سمادا طبيعيا يساعد النباتات على تثبيت النيتروجين وإنتاج البروتينات الحيوية. بالإضافة إلى إنتاج غاز الأوزون الذي يحمينا من أشعة UV الفوق بنفسجية الضارة والمسرطنة للجلد.
حرارة البرق المتولدة نتيجة التفريغ الكهربائي أقوى بخمس مرات من حرارة سطح الشمس حيث تصل حرارة البرق إلى 30 ألف درجة مئوية، هذه الدرجة كافية لكسر روابط هذه الغازات ثنائية الذرة لتصبح أيونات ذات شحنات كهربائية
حينها تبدأ الأيونات بالاتحاد مع أخريات لتكوين مركبات جديدة.
البرق له دور مهم في التخفيف من غازات الدفيئة المسببة للإحتباس الحراري، إذ تبين أن الصواعق ترفع من تركيز جذور الهيدروكسيل (OH) في الجو والتي تتميز بقدرتها التفاعلية العالية مع المركبات الكيميائية الموجودة في الجو عبر عمليات تأكسد. وتلعب هذه الجذور دور المكنسة لتنظيف الهواء من هذه المركبات مثل أول أكسيد الكربون والميثان.
صوت الرعد المصاحب لظهور البرق ماهو إلا نتيجة التوسع السريع في القنوات التي تم تسخين وتصادم جزيئات الهواء فيها.
ضوء البرق ينتج بسبب إثارة ذرات الهيدروجين والنيتروجين مما يؤدي إلى انبعاثات ضوئية منها.
ولتحافظ على سلامتك أثناء العواصف الرعدية، يتعين الابتعاد عن الماء قدر الإمكان لأنه موصل للكهرباء، ولا يجب الوقوف على قمة التلال، وإذا اقترب البرق، حاول أن تجد مأوى في المنزل أو السيارة أو في المنخفض أو تحت بعض الأشجار الصغيرة والأقل طولا من تلك التي حولها.
كما يتعين الامتناع عن استخدام الموبايل أو أية أدوات كهربائية، والابتعاد عن المعادن (مثل الأنابيب والأسوار وخطوط الغسيل السلكية). وإذا حدث أن لاحظت أن شعرك أصبح واقفا، فعليك أن تسقط فورا على الأرض وتضم ركبتيك إلى صدرك في وضع يشبه الكرة.
واخيرا هذه طائفة من الحقائق والأرقام حول البرق في مختلف أنحاء الأرض:
- في كل ثانية هنالك مئة ومضة برق في العالم.
- في كل يوم هنالك 8.6 مليون ومضة برق.
- في سنة واحدة يحدث في الولايات المتحدة الأمريكية أكثر من 20 مليون ومضة برق .
- كل ومضة برق تولد توتراً كهربائياً يتراوح من 100 مليون وحتى 1000 مليون فولت .
- كل ومضة برق تنتج تياراً كهربائياً من 10 آلاف أمبير وحتى 200 ألف أمبير .
- إذا نظرنا للكرة الأرضية في أية لحظة فإننا نرى فيها 2000 عاصفة رعدية تحدث في اللحظة ذاتها.
- إن البرق لا ينحصر في العواصف الرعدية ، بل تمت مشاهدة بعض أنواع البرق في الأعاصير الكبيرة ، وفي البراكين ، وفي العواصف الثلجية الضخمة.
- يمكن أن تمتد شرارة البرق إلى أكثر من عشرة كيلو مترات أفقياً.
- تخبرنا الإحصائيات الدقيقة أن البرق قد قتل في الولايات المتحدة الأمريكية 3696 شخصاً ، وذلك بين عامي 1959 و 2003 أي خلال 45 عاماً.
{وَيُسَبِّحُ الرَّعْدُ بِحَمْدِهِ وَالْمَلَائِكَةُ مِنْ خِيفَتِهِ وَيُرْسِلُ الصَّوَاعِقَ فَيُصِيبُ بِهَا مَن يَشَاءُ وَهُمْ يُجَادِلُونَ فِي اللَّهِ وَهُوَ شَدِيدُ الْمِحَالِ (13)}