Η χημεία του Κεραυνού

Κάθε δευτερόλεπτο περίπου 45 κεραυνοί εμφανίζονται την ατμόσφαιρά μας, ενώ ισχυρότατες χημικές αντιδράσεις αλλάζουν την σύσταση της ατμόσφαιρας, μέσα και γύρω από τα καταιγιδοφόρα νέφη. Οι κεραυνοί επηρεάζουν τις συγκεντρώσεις πολλών ατμοσφαιρικών αερίων, μερικά από τα οποία παίζουν σημαντικό ρόλο στη τελική διαμόρφωση του κλίματος.

Στα υψηλότερα επίπεδα της ατμόσφαιρας, οι ηλεκτρικές εκκενώσεις γίνονται με πολλές και διαφορετικές μορφές. Οι εκκενώσεις αυτές δεν διαρκούν περισσότερο από μερικά milliseconds (10^-3 δευτερόλεπτα). Αυτά τα βραχύχρονα φωτεινά γεγονότα εμφανίζονται με υπέροχα και έντονα χρώματα, ενώ έχουν λάβει εξίσου εντυπωσιακά ονόματα, πχ “sprites”, “blue jets” και “elves”.

Τα “sprites” είναι φωτεινά φαινόμενα που προκαλούνται από ηλεκτρικές εκκενώσεις στη μεσόσφαιρα, σε ύψος μεταξύ 50 και 100 χιλιομέτρων. Θυμίζουν κόκκινες μέδουσες με τα πλοκάμια τους να απλώνονται προς τα κάτω.

Τα “blue jets” ξεκινούν από τις κορυφές των νεφών και διαδίδονται προς τα υψηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας. Πρώτος βιντεοσκόπησε ένα “blue jet” ο αστροναύτης της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (European Space Agency – ESA), μόλις το 2015.

Πιο ψηλά από όλα βρίσκονται τα “elves”. Έχουν τη μορφή ομόκεντρων κύκλων φωτός, που συχνά ξεκινούν σαν μια αδύναμη λάμψη και εκτείνονται φτάνοντας τελικά να έχουν ακτίνα έως και 400 χιλιόμετρα! Από πίσω τους ακολουθούν συγκρούσεις ηλεκτρονίων καθώς και διεγερμένα άτομα αζώτου.

Παρά την εντατική έρευνα που γίνεται στο πεδίο της επίδρασης των ατμοσφαιρικών ηλεκτρικών εκκενώσεων στην σύσταση της ατμόσφαιρας και στο κλίμα, είναι πολλά αυτά που δεν γνωρίζουμε με σιγουριά. Μια σειρά από νέα Ευρωπαϊκά όργανα μέτρησης θα μας δώσουν σύντομα τη  δυνατότητα να μελετήσουμε εις βάθος τις πανίσχυρες αυτές ηλεκτρικές εκκενώσεις, έτσι ώστε να κατανοήσουμε καλύτερα τον ρόλο τους στο κλίμα. Θα μπορέσουμε να κατανοήσουμε πως τα ηλεκτρικά πεδία εντός των νεφών επιταχύνουν τα ηλεκτρόνια σε τέτοιες ταχύτητες και αριθμούς, ώστε σε πολλές περιπτώσεις να παρατηρούνται ακτίνες Χ και γ από το διάστημα. 

Πηγή: European Space Agency

Το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών έχει εγκαταστήσει και λειτουργεί το δίκτυο εντοπισμού και καταγραφής κεραυνών με όνομα «ΖΕΥΣ». Το δίκτυο αυτό έχει τη δυνατότητα να καλύπτει πλήρως την Ευρωπαϊκή ήπειρο. Τα καταγραφόμενα κεραυνικά χτυπήματα της τρέχουσας ημέρας μπορείτε να τα βλέπετε στο δυναμικό χάρτη μας στη θέση http://meteo.gr/thunders.cfm, ενώ τα χτυπήματα της προηγούμενης ημέρας φαίνονται στη θέση http://thunderstorm24.com/lightning-from-the-previous-day-Europe.cfm. Στη εικόνα που ακολουθεί φαίνεται η σημερινή ηλεκτρική δραστηριότητα, στην ατμόσφαιρα όπως αυτή καταγράφηκε από το σύστημα «ΖΕΥΣ».

Επιμέλεια: Αθανάσιος Καραγιαννίδης