تسجيل ظاهرة “النفاثات الغامضة” من البرق المقلوب “رأسا على عقب

كتب .وجدى نعمان 

تولد إحدى أشرس قوى الطبيعة وأكثرها روعة من العواصف وهي شقوق كبيرة من الضوء تقسم السماء، وتطلق كميات هائلة من الكهرباء في الغلاف الجوي المحيط.

وفي بعض الأحيان، تنفجر إلى الأعلى من السحب، وتضرب في الستراتوسفير في “نفث” أزرق هائل من الكهرباء.

ولا يُعرف الكثير عن هذه الظاهرة؛ غير متوقعة وتحدث بعيدا عن أنظار معظم الناس، فوق طبقة من السحب العاصفة.

ولكن بفضل أحد العلماء، تم تسجيل إحدى هذه الظواهر العملاقة فوق الغيوم خلال عاصفة في أوكلاهوما في عام 2018 – وباستخدام البيانات التي تم جمعها بواسطة أدوات أخرى، تمكن العلماء من دراستها بالتفصيل في ثلاثة أبعاد.

وتعطينا النتيجة تفاصيل جديدة عن هذه الظاهرة الغريبة، والتي ينبغي أن تسهم في فهم أفضل لكيفية وسبب حدوثها.

وقال الفيزيائي والمهندس ليفي بوغز، من معهد جورجيا للأبحاث التقنية: “تمكنا من رسم خريطة لهذه الظاهرة العملاقة في ثلاثة أبعاد ببيانات عالية الجودة حقا. وتمكنا من رؤية مصادر عالية التردد (VHF) فوق قمة السحابة، والتي لم يتم رؤيتها من قبل بهذا المستوى من التفاصيل. وباستخدام بيانات الأقمار الصناعية والرادار، تمكنا من معرفة مكان الجزء الرائد جدا من التفريغ كانت تقع فوق السحابة”.

وتم التقاطها بكاميرا Watec ذات الإضاءة المنخفضة ليلة 14 مايو 2018، وكانت ظاهرة البرق هائلة، وهي تفريغ ضخم كان مرئيا بوضوح في اللقطات.

وعندما علم بوغز بالمقطع، ذهب على الفور للبحث عن بيانات من أدوات أخرى ربما تكون التقطت الحدث. وكانت هناك طفرة كبيرة.

وتم تسجيلها بواسطة نظام رسم خرائط البرق VHF قريب يسمى Lightning Mapping Array، واثنين من مواقع NCEI Next Generation Weather Radar (NEXRAD)، والأدوات الموجودة على القمر الصناعي التشغيلي الثابت بالنسبة للأرض (GOES) التابع لـ NOAA.

وكشفت البيانات أن الظاهرة انتشرت من السحب التي يبلغ أقصى ارتفاع لها حوالي 8 كيلومترات (5 أميال) إلى ارتفاعات تبلغ حوالي عشرة أضعاف هذا الارتفاع – تقريبا حتى خط كارمان، حيث ينتهي الغلاف الجوي للأرض ويبدأ الفضاء الخارجي.

وأثناء قيامها بذلك، نقلت حوالي 300 كولوم من الشحنة الكهربائية إلى الغلاف الجوي العلوي.

وتمكن الفريق أيضا من التأكد من أن قنوات الهواء المتأين التي يمكن من خلالها رؤية تفريغ البرق، كانت شديدة الحرارة، فوق 4700 درجة مئوية (8500 فهرنهايت). 

وكشفت الأدوات المختلفة أن المكون البصري للتيار النفاث ظل قريبا نسبيا من قمة السحابة، على ارتفاع 15 إلى 20 كيلومترا. ومع ذلك، تم الكشف عن انبعاث الموجات المترية (VHF) أعلى بكثير على ارتفاعات تتراوح من 22 إلى 45 كيلومترا.

ولا يزال من غير الواضح سبب إطلاق النفاثات لأعلى عندما يكون معظم البرق موجها لأسفل أو جانبيا. ويعتقد الباحثون أنه قد يكون هناك شيء يمنع البرق من الانتقال إلى الأسفل أو نحو السحب الأخرى.

وعلى الرغم من أن عاصفة أوكلاهوما لم تكن من النوع المعتاد المرتبط بالتيارات النفاثة، حيث حدثت في خطوط العرض العالية، وليس في المناطق الاستوائية، وحدثت في وقت غير عادي من العام، إلا أنها قد تقدم دليلا هنا. لوحظ القليل من البرق الهابط قبل إطلاق التيار العملاق.

وأوضح بوغز: “لأي سبب من الأسباب، عادة ما يكون هناك قمع لعمليات التصريف من السحابة إلى الأرض. هناك تراكم للشحنة السالبة، ومن ثم نعتقد أن الظروف في قمة العاصفة تضعف طبقة الشحنة العلوية، والتي عادة ما تكون إيجابية. وفي حالة عدم وجود تصريفات البرق التي نراها عادة، قد تخفف التيارات العملاقة من تراكم شحنة سالبة زائدة في السحابة”.

ونُشر البحث في مجلة Science Advances.