Záhadnou klikatost blesků vysvětlují excitované molekuly v ovzduší  
Na vysokorychlostních snímcích blesků bývá jasně zřetelný jejich klikatý tvar. Vědci přitom až doposud nevěděli, čím to je. Australští fyzici nabízejí vysvětlení, které souvisí s metastabilním singletovým kyslíkem. Díky němu se vzduch postupně stává vodivým a blesk postupuje k zemi v úsecích, které mají délku zhruba 50 metrů.
Klikatá čára nad Mohavskou pouští. Kredit: 	Jessie Eastland.
Klikatá čára nad Mohavskou pouští. Kredit: Jessie Eastland.

Blesky jsou na Zemi velmi všední záležitost. Na celé planetě udeří 50krát za sekundu. Je to fascinující fenomén, o němž jsme již leccos odhalili. Ukázalo se například, že gama záření generované blesky vytváří v ovzduší nepatrná množství antihmoty. Vysokorychlostní kamery nám prozradily, jak se vlastně blesky pohybují. Přesto o nich stále ještě spoustu věcí nevíme. Jednu z letitých záhad představuje ikonický klikatý tvar blesků. Fyzikům to vrtá v hlavě půl století.

John Lowke. Kredit: J. Lowke.
John Lowke. Kredit: J. Lowke.

 

Australští fyzici John Lowke a Endre Szili z University of South Australia nabízejí možné vysvětlení. Když blesk vyletí z bouřkového mraku, obvykle se pohybuje po klikaté dráze. Jeden úsek přitom představuje cca 50 metrů. Každý z úseků přitom nejprve jasně zazáří a pak ve zlomku sekundy opět pohasne a zazáří další úsek klikatého blesku. Tak to probíhá, dokud blesk nezasáhne zemský povrch.

 

Přízračná rudá záře singletového kyslíku. Kredit: Nekitmm.
Přízračná rudá záře singletového kyslíku. Kredit: Nekitmm.

Lidské oko to z větší části nezaregistruje, ale pomocí techniky je možné zobrazit podstatnou část blesku.

 

Podle Lowkeho a Sziliho klikatý vzhled blesků těsně souvisí se singletovým kyslíkem. Jde o metastabilní molekuly kyslíku, které vznikají, když se elektrony srážejí s molekulami kyslíku. Výsledkem je vytvoření vodivého sloupce, který udržuje spojení s mrakem, když si blesk klikatě razí cestu k zemi. Singletový kyslík, pokud je přítomný ve velkém počtu, totiž umožňuje, aby vzduch vedl elektřinu.

 

Jak uvádí Lowke, jednotlivé úseky klikatého blesku se objevují, když se vytvoří množství metastabilních molekul kyslíku a dojde k oddělení dostatečného počtu elektronů. Po zhasnutí konkrétního úseku blesku množství singletového kyslíku a elektronů narůstá. Po 50 miliontinách sekundy může vzduch v oblasti úseku vést elektřinu a elektrický potenciál na momentálním konci blesku se zvýší na potenciál zhruba odpovídající bouřkovému mračnu. Pak vznikne další úsek klikatého blesku.

 

Badatelé jsou přesvědčeni, že lepší pochopení fyziky blesků může vést k dalšímu vylepšení ochrany budov, letounů a především lidí před blesky. S jejich rizikem se nepochybně budeme setkávat i v budoucnu.

 

Literatura

New Atlas 6. 12. 2022.

Journal of Physics D: Applied Physics online 8. 11. 2022.

Datum: 11.12.2022
Tisk článku

Související články:

Odpaluje blesky kosmické záření?     Autor: Stanislav Mihulka (09.05.2013)
Jaká je předpověď blesků na exoplanetách?     Autor: Stanislav Mihulka (05.07.2016)
Blesky za bouřky vyrábějí radioizotopy a antihmotu     Autor: Stanislav Mihulka (24.11.2017)



Diskuze:

Blesk

Vladimír Bzdušek,2022-12-12 16:50:06

Blesk je v podstate taký väčší skrat v smere gradientu.

Odpovědět


Re: Blesk

Jirka Naxera,2022-12-15 05:16:48

Tak prave ze ne primo ve smeru gradientu. Mimochodem, je nekdy az prekvapujici, na kolik jednoduchych otazek ("tati? a proc je blesk klikatej?") porad nezname odpoved, pripadne na ni prichazime az ted.

BTW: ony jsou klikate vyboje i doma v plasmove kouli, i kdyz 50m nema. I kdyz tam predpokladam, ze mechanismus bude uplne jiny?
https://i5.walmartimages.com/asr/227b8da2-82d2-4382-a820-5db0719e9a1d_1.8a29a99a1b07311de2e7bdc80245b206.jpeg

Odpovědět


Re: Re: Blesk

Vladimír Bzdušek,2022-12-16 20:50:08

No, s gradientom je tu hlavný problém ten, že nejde exaktne zrátať. Je to príliš zložité.
Ale je možná iná úvaha. Ak považujeme celú dráhu blesku za "optimálnu",
tak zo základnej vety teórie riadenia vyplýva, že každý úsek tejto dráhy
musí byť tiež optimálny.

Odpovědět

Na Jupiteru

Tomáš Novák,2022-12-12 13:46:09

...jsou blesky dlouhé i několik tisíc kilometrů!

Odpovědět


Re: Na Jupiteru

Florian Stanislav,2022-12-12 14:17:33

https://www.matfyz.cz/clanky/blesky-na-jupiteru
píše : Jupiter má blesky stejně četné jako na Zemi
https://cs.wikipedia.org/wiki/Jupiter_(planeta)
píše : Atmosférický tlak 20–200 kPa
Komentář : tlak je srovnatelný, pozemský tlak je 100 kPa..
Blesky na Jupiteru mají vznikat postupným průrazem ionozovaného vzduchu ( mluví se i plasmě v atmosféře. ), na Jupiteru kyslík není. A teplota ve vrstvě blesků je srovnatelná se Zemí ( -60°C).
Ionizační potenciál se udává v elektronvoltech (1 eV = 1,6×10−19 J). Pro vodík má hodnotu 13,53 eV, kyslík 15,8 eV .
Dříve se psalo, že blesky na Zemi vznikají ionizací vzduchu, další výboj jde vzápětí převážně ve stopách ionizovaného vzduchu dalších asi 50 m.
Takže význam singletového kyslíku pro blesky je snad v tom, že vzniká snáze, než ionizovaný kyslík.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace