ทะเลเค็มทำให้ฟ้าแลบสว่างขึ้น

เกลือน่าจะเป็นเหตุผลว่าทำไมสายฟ้าถึงสว่างเหนือมหาสมุทรมากกว่าบนบก

เมื่อนักวิทยาศาสตร์ทางทะเลมุสตาฟา อัสเฟอร์สร้างพายุลูกเล็กๆ ในกล่อง เขาพบวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้สำหรับความลึกลับที่มีมาอย่างยาวนาน นั่นคือเหตุใดสายฟ้าจึงสว่างกว่าเหนือมหาสมุทรมากกว่าบนบก

สายฟ้าฟาดมากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ทั่วทวีป แต่สายฟ้าที่กระทบมหาสมุทรอาจรุนแรงกว่านั้นมาก ตัวอย่างเช่น “ซุปเปอร์โบลต์” ที่หายากซึ่งมีแสงวาบ 100 หรือ 1,000 เท่าและทรงพลังกว่าโบลต์ปกติ มีแนวโน้มที่จะพุ่งลงมหาสมุทรมาก เหตุใดจึงเป็นเช่นนั้นยังอยู่ระหว่างการถกเถียง

Asfur—ซึ่งขณะนี้อยู่ที่ Ruppin Academic Center ในอิสราเอล—ได้ออกเดินทางเพื่อตรวจสอบว่าสายฟ้ามีผลกระทบต่อเคมีของน้ำอย่างไร แต่เขาค้นพบว่าอย่างน้อยในห้องแล็บ การปล่อยสายฟ้าที่เหมือนฟ้าผ่าจะสว่างกว่าในน้ำเกลือมากกว่าน้ำจืดหรือดิน

“เรารู้สึกประหลาดใจ” คอลิน ไพรซ์ นักวิทยาศาสตร์บรรยากาศแห่งมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟในอิสราเอล ซึ่งเป็นหัวหน้างานของแอสเฟอร์ในช่วงเวลาของการทดลองกล่าว “ทุกคนเชื่อ รวมทั้งตัวฉันเองด้วยว่ามีบางสิ่งในพายุฝนฟ้าคะนองควบคุมความเข้มของแสงวาบ บางอย่างในเมฆ” แต่จากการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ไพรซ์กล่าวว่าสิ่งที่อยู่ข้างใต้มีผลอย่างมากต่อความสว่าง

พายุ Asfur ในกล่องเป็นแบบเทคโนโลยีต่ำ: แค่เครื่องกำเนิดประกายไฟ อิเล็กโทรด 2-3 อัน และบีกเกอร์ใส่น้ำในตู้ไม้สีเข้ม เมื่อปล่อยแสงแฟลช จะทำให้เกิดเสียงแตกเล็กๆ เมื่ออากาศร้อนขึ้น สลักเกลียวขนาดเล็กมีกำลังน้อยกว่าสายฟ้าจริงประมาณล้านเท่า แต่สร้างแรงปะทะที่มีโปรไฟล์แสงแบบเดียวกับประกายไฟจริง

เมื่อ Asfur และเพื่อนร่วมงานของเขาตระหนักได้เป็นครั้งแรกว่าน้ำที่เค็มกว่าดูเหมือนจะทำให้เกิดประกายไฟที่สว่างกว่า พวกเขาไปที่ทะเลเดดซีและนำน้ำกลับมา แน่นอนว่าน้ำที่มีรสเค็มจัดนั้นทำให้เกิดประกายไฟที่สว่างมาก อัสเฟอร์ทำการทดลองซ้ำหลายครั้งโดยใช้น้ำจืด ดิน และตัวอย่างจากทะเลกาลิลี (แทบไม่มีรสเค็ม) ทะเลเมดิเตอร์เรเนียน (ค่อนข้างเค็ม) และทะเลเดดซี (เค็มมาก) ผลลัพธ์แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าน้ำยิ่งเค็ม น้ำที่ปล่อยออกมาเหนือน้ำทะเลเดดซีซึ่งมีเกลือมากกว่าน้ำในกาลิลีประมาณ 680 เท่า มีความสว่างมากกว่าเกือบ 40 เท่า แสงวาบเหนือทะเลกาลิลีสว่างกว่าบนพื้นเปียก 1.5 เท่า

ทางทีมงานมีคำอธิบาย ในน้ำ เกลือจะแตกตัวเป็นไอออนบวกและไอออนลบที่ช่วยนำไฟฟ้า เมื่อเกิดฟ้าผ่า ยิ่งมีไอออนมากเท่าใด ประจุไฟฟ้าก็ยิ่งระบายออกจากเมฆได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น การคายประจุอย่างรวดเร็วนั้นทำให้เกิดกระแสสูงสุดที่สูงขึ้นและแสงแฟลชที่สว่างขึ้น

โรเบิร์ต โฮลซ์เวิร์ธ ศาสตราจารย์ด้านธรณีศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยวอชิงตัน ผู้บริหาร World Wide Lightning Location Network กล่าวว่างานวิจัยนี้ “เป็นขั้นตอนที่ดีในการแสดงให้เห็นว่ามหาสมุทรและทะเลที่มีรสเค็มมีส่วนทำให้เกิดแสงที่เข้มข้นขึ้นโดยเฉลี่ย” แต่เขากล่าวเสริมว่า “มีความแตกต่างอย่างมากระหว่างการศึกษาในห้องปฏิบัติการขนาดเล็กกับฟ้าผ่าที่เกิดขึ้นจริง มีกระบวนการไดนามิกมากมายที่ไม่ได้รวมอยู่ด้วย”

ปีที่แล้ว Holzworth และเพื่อนร่วมงานสำรวจฟ้าผ่า 2 พันล้านครั้งซึ่งบันทึกไว้ระหว่างปี 2010 ถึง 2018 และจับคู่ซูเปอร์โบลต์รุนแรง 8,000 ครั้ง ซึ่งส่วนใหญ่กระทบมหาสมุทร ซูเปอร์โบลต์ที่แข็งแกร่งที่สุดกระจุกตัวอยู่ในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน โดยมีการกระจายตัวโค้งผ่านสเปนและสหราชอาณาจักรไปยังไอซ์แลนด์และนอร์เวย์ พวกเขาพบฮอตสปอตขนาดเล็กกว่าทางตะวันออกของญี่ปุ่น นอกสุดของแอฟริกาใต้ และเหนือเทือกเขาแอนดีสซึ่งเป็นพื้นที่บนบกแห่งเดียวที่น่าประหลาดใจ

สำหรับปรากฏการณ์ทั่วไปเช่นนี้ ฟ้าแลบยังมีความลึกลับมากมายที่ปล่อยให้คลี่คลาย นักวิทยาศาสตร์ยังคงพยายามหาว่าการวัดพลังงานของสายฟ้า (ซึ่งเป็นสิ่งที่การสำรวจ superbolt ของ Holzworth ดู) แสดงแนวโน้มเช่นเดียวกับการวัดความสว่างของสายฟ้าทั้งหมดหรือไม่ (ซึ่งเป็นสิ่งที่ Asfur กำลังศึกษาอยู่) ปริมาณเกลือไม่สามารถอธิบายแผนที่ทั้งหมดของซูเปอร์โบลต์ได้ แต่อาจยกตัวอย่างเช่น มีส่วนทำให้ฮอตสปอตเหนือทะเลเมดิเตอร์เรเนียนที่มีรสเค็ม ไพรซ์กล่าว

การวิจัยยังบอกเป็นนัยว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจนำไปสู่สายฟ้าที่สว่างกว่า น้ำทะเลบางพื้นที่ เช่น ในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ เริ่มสดชื่นขึ้นเมื่อน้ำแข็งละลาย แต่ส่วนอื่นๆ โดยเฉพาะในมหาสมุทรแปซิฟิกกึ่งเขตร้อน กลับมีความเค็มมากขึ้นเมื่อการระเหยเพิ่มขึ้นภายใต้อากาศที่ร้อนขึ้น การทำให้เป็นกรดในมหาสมุทรยังเพิ่มไฮโดรเจนไอออนลงในน้ำด้วย ไอออนพิเศษทั้งหมดเหล่านี้หมายความว่าการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศอาจจุดประกายสายฟ้าที่รุนแรงยิ่งขึ้น—ซุปเปอร์โบลต์

หน้าแรก

ไฮโลไทย, ไฮโลไทยได้เงินจริง, เว็บไฮโล ไทย อันดับ หนึ่ง