تويت
تتلبد السماء بالغيوم الداكنة، ويهطل وابل من الأمطار، ثم يضيء دفق من البرق السماء. لكن عوضًا عن أن يتجه نحو الأرض، أو أن ينتقل بين الغيوم، فإنه يتحرّك باتجاه غير متوقع، متدفقًا إلى الأعلى مباشرةَ لمسافة تصل إلى 80 كيلومترًا، ملامسًا حافة الفضاء.
يُطلَق على هذه الصواعق اسم الدفقات الهائلة؛ إنّها أندر وأقوى أنواعِ البرق، إذ لا تحدث أكثر من 1000 مرةٍ في السنة، مُصدرةً طاقة أكثر من البرق العادي ب 50 مرةً. حاليًا رصد العلماء أقوى دفق هائل على الإطلاق.
في دراسة نُشرت في 3 أغسطس عام 2022 في مجلة Science Advances، حلل الباحثون دفقًا هائلًا انطلق من سحابة فوق ولاية أوكلاهوما عام 2018.
وجد الفريق عبر دراسة الأمواج الراديوية التي أصدرها الدفق الهائل، باستعمال بيانات الرادار والأقمار الصناعية، أن هذا الدفق قد نقل نحو 300 كولوم من الطاقة من قمة السحابة إلى المنطقة الدنيا من طبقة الأيونوسفير (طبقة الجسيمات المشحونة التي تفصل الطبقات العليا للغلاف الجوي عن الفضاء الخارجي) أي ما يعادل 60 ضعفَ ناتجِ طاقة الصاعقة العادية الذي يبلغ 5 كولوم.
كتب الباحثون في سياق الدراسة: «بلغ انتقال الشحنة نحو ضعف الرقم الأعلى السابق الذي سجله دفق هائل، ويمكن مقارنته بأقوى صاعقة مسجلة ضربت الأرض».
تطلّب التقاط بيانات مفصّلة كهذه عن الصاعقة الهائلة قدرًا كبيرًا من الحظ. فقد التقط أحد العلماء الهواة في هاولي / تكساس الدفق بكاميرا مخصصة لظروف الإضاءة الضعيفة في 14 أيار عام 2018، مُسجلًا انطلاق الشحنة الهائلة من قمة سحابة، قبل أن تتصل مع الجسيمات المشحونة في طبقة الأيونوسفير على ارتفاع نحو 96 كيلومترًا عن الأرض.
وجد الباحثون الذين يحللون الصورة أنه ولحسن الحظ، حدث الدفق قريبًا جدًا من منظومة مراقبة برق كبيرة (شبكة من الهوائيات الراديوية الأرضية؛ التي تُستخدم لرسم خارطة لمواقع وأوقات حدوث الصواعق). لقد كان الدفق ضمن مدى عدّة أنظمة رادار، وشبكة أقمار اصطناعية متخصصة في مراقبة الطقس.
ساعد اجتماع هذه المصادر الباحثين على دراسة حجم وشكل وخرج طاقةِ الدفق الهائل بتفصيل غير مسبوق. إذ وجد الباحثون أن الأشعة الراديوية الأعلى ترددًا التي يصدرها الدفق (النوع الذي بُنيت منظومات مراقبة البرق لرصده) صدرت جميعها من بنى صغيرة تسمى النافثات-streamers، التي تتطور في ذروة الصاعقة البرقية وتُنشئ «اتصالًا كهربائيًّا مباشرًا بين قمة السحابة وقاع الأيونوسفير» وفقًا للكاتب الرئيسي للدراسة، الباحث في معهد جورجيا للأبحاث التقنية، ليفاي بوغز.
لكن التيار الكهربائي الأقوى تدفق خلف النافثات على نحو ملحوظ، في منطقة تسمى الطليعة. أظهرت البيانات أيضًا أنه بينما كانت النافثات باردةً نسبيًّا، بحرارة تبلغ نحو 204 درجات كانت حرارة الطليعة هائلةً، إذ بلغت 4426 درجةً. هذا التفاوت موجود في كل الصواعق، وليس في الدفق الهائل فقط.
إذًا لماذا يتدفق البرق إلى الأعلى عوضًا عن الأسفل أحيانًا؟
ما يزال الباحثون غير متأكدين من الإجابة، لكن من المحتمل أنها تتضمن وجود نوع من الحواجز يمنع البرق من المرور عبر قاع السحابة، وأضاف الفريق أن الدفق الهائل يُلاحَظ عادةً في العواصف الرعدية التي لا يحدث فيها العديد من الصواعق التي تضرب الأرض.
يقول بوغز: «لأي سبب كان، هناك عادةً كبح للتفريغ الكهربائي بين السحب والأرض، في غياب التفريغ الكهربائي الاعتيادي للبرق، قد يحرر الدفق الهائل تراكم الشحنات السالبة الزائدة في السحابة».
أشار الفريق إلى أن الدفق الهائل يُرصد غالبًا في المناطق الاستوائية. الأمر الذي يجعل الدفق الهائل الذي حدث فوق أوكلاهوما الأكثر تميزًا، إذ لم يكن جزءًا من نظام عاصفة استوائية.
هناك حاجة للمزيد من الأبحاث، والمزيد من الحظ، لفهم هذه الصواعق المعكوسة المذهلة.
يُطلَق على هذه الصواعق اسم الدفقات الهائلة؛ إنّها أندر وأقوى أنواعِ البرق، إذ لا تحدث أكثر من 1000 مرةٍ في السنة، مُصدرةً طاقة أكثر من البرق العادي ب 50 مرةً. حاليًا رصد العلماء أقوى دفق هائل على الإطلاق.
في دراسة نُشرت في 3 أغسطس عام 2022 في مجلة Science Advances، حلل الباحثون دفقًا هائلًا انطلق من سحابة فوق ولاية أوكلاهوما عام 2018.
وجد الفريق عبر دراسة الأمواج الراديوية التي أصدرها الدفق الهائل، باستعمال بيانات الرادار والأقمار الصناعية، أن هذا الدفق قد نقل نحو 300 كولوم من الطاقة من قمة السحابة إلى المنطقة الدنيا من طبقة الأيونوسفير (طبقة الجسيمات المشحونة التي تفصل الطبقات العليا للغلاف الجوي عن الفضاء الخارجي) أي ما يعادل 60 ضعفَ ناتجِ طاقة الصاعقة العادية الذي يبلغ 5 كولوم.
كتب الباحثون في سياق الدراسة: «بلغ انتقال الشحنة نحو ضعف الرقم الأعلى السابق الذي سجله دفق هائل، ويمكن مقارنته بأقوى صاعقة مسجلة ضربت الأرض».تطلّب التقاط بيانات مفصّلة كهذه عن الصاعقة الهائلة قدرًا كبيرًا من الحظ. فقد التقط أحد العلماء الهواة في هاولي / تكساس الدفق بكاميرا مخصصة لظروف الإضاءة الضعيفة في 14 أيار عام 2018، مُسجلًا انطلاق الشحنة الهائلة من قمة سحابة، قبل أن تتصل مع الجسيمات المشحونة في طبقة الأيونوسفير على ارتفاع نحو 96 كيلومترًا عن الأرض.
وجد الباحثون الذين يحللون الصورة أنه ولحسن الحظ، حدث الدفق قريبًا جدًا من منظومة مراقبة برق كبيرة (شبكة من الهوائيات الراديوية الأرضية؛ التي تُستخدم لرسم خارطة لمواقع وأوقات حدوث الصواعق). لقد كان الدفق ضمن مدى عدّة أنظمة رادار، وشبكة أقمار اصطناعية متخصصة في مراقبة الطقس.
ساعد اجتماع هذه المصادر الباحثين على دراسة حجم وشكل وخرج طاقةِ الدفق الهائل بتفصيل غير مسبوق. إذ وجد الباحثون أن الأشعة الراديوية الأعلى ترددًا التي يصدرها الدفق (النوع الذي بُنيت منظومات مراقبة البرق لرصده) صدرت جميعها من بنى صغيرة تسمى النافثات-streamers، التي تتطور في ذروة الصاعقة البرقية وتُنشئ «اتصالًا كهربائيًّا مباشرًا بين قمة السحابة وقاع الأيونوسفير» وفقًا للكاتب الرئيسي للدراسة، الباحث في معهد جورجيا للأبحاث التقنية، ليفاي بوغز.
لكن التيار الكهربائي الأقوى تدفق خلف النافثات على نحو ملحوظ، في منطقة تسمى الطليعة. أظهرت البيانات أيضًا أنه بينما كانت النافثات باردةً نسبيًّا، بحرارة تبلغ نحو 204 درجات كانت حرارة الطليعة هائلةً، إذ بلغت 4426 درجةً. هذا التفاوت موجود في كل الصواعق، وليس في الدفق الهائل فقط.
إذًا لماذا يتدفق البرق إلى الأعلى عوضًا عن الأسفل أحيانًا؟
ما يزال الباحثون غير متأكدين من الإجابة، لكن من المحتمل أنها تتضمن وجود نوع من الحواجز يمنع البرق من المرور عبر قاع السحابة، وأضاف الفريق أن الدفق الهائل يُلاحَظ عادةً في العواصف الرعدية التي لا يحدث فيها العديد من الصواعق التي تضرب الأرض.
يقول بوغز: «لأي سبب كان، هناك عادةً كبح للتفريغ الكهربائي بين السحب والأرض، في غياب التفريغ الكهربائي الاعتيادي للبرق، قد يحرر الدفق الهائل تراكم الشحنات السالبة الزائدة في السحابة».
أشار الفريق إلى أن الدفق الهائل يُرصد غالبًا في المناطق الاستوائية. الأمر الذي يجعل الدفق الهائل الذي حدث فوق أوكلاهوما الأكثر تميزًا، إذ لم يكن جزءًا من نظام عاصفة استوائية.
هناك حاجة للمزيد من الأبحاث، والمزيد من الحظ، لفهم هذه الصواعق المعكوسة المذهلة.