חזיז ורעם: צפו ברקטה שמשוגרת לעננים והופכת לברק

ברקים ורעמים היוו את אחד השיעורים המוחשיים והמוקדמים ביותר עבור האדם בנוגע לפיזיקה ולכוחות הנסתרים שמעצבים את היקום שלנו. אמנם כולנו יודעים שהפרש הזמנים בין הופעת הברק ובין הישמע הרעם נעוץ בהפרש בין מהירות האור ומהירות הקול – אך עדיין, הפיזיקה שמאחורי התופעה המוכרת של ברק ורעם לא מובנת לנו לחלוטין.

זו הסיבה שחוקרים במכון המחקר Southwest בארה"ב החליטו שהגיע הזמן להרחיב את הידע הנצבר על התופעה הנפוצה כל כך. 

"בעוד שאנחנו מבינים את המנגנון של הרעם באופן כללי, עדיין לא ברור איזה תהליך פיזיקלי בפריקת הברק, גורם לרעם שאנחנו שומעים", אומר ד"ר מאהר א. דיי. "מאזין תופס את הצליל של הרעם ביחס למרחק שלו מהברק: מקרוב, לרעם יש קול פיצוח חד. מרחוק, יש לו צליל רועם מתמשך", הוא מסביר. "בשל אופייה הלא יציב, ניתן ללמוד על התופעה בצורה הטובה ביותר באמצעות יצירת טריגר".

הטריגר עליו המדבר דיי הוא למעשה יצירה של מסלול הולכה המחקה את זה הנוצר בעת הופעת ברק. בטבע, הפרשי המתח בין הקרקע וענן הסערה, יוצרים תופעה בה שלוחות מטענים יוצאות במקביל מהאדמה ומהענן וכאשר הן נפגשות, נוצר מסלול הולכה שמעביר את כל המטען מהענן אל הקרקע. זהו למעשה הברק.

על מנת לעודד היווצרות ברק, השתמשו החוקרים במסלול הולכה מלאכותי: הם שלחו רקטה לעבר ענני סערה ואליה חיברו חוט נחושת שאיפשר את מעבר המטען מהשענן לקרקע דרכו. על מנת למפות בצורה ויזואלית את החתימה האקוסטית של הרעם (כלומר הצליל הייחודי שלו), החוקרים הציבו מערך של 15 מיקרופונים מיוחדים סביב מיקום שיגור הרקטה.

"בהתחלה חשבתי שהניסוי לא הצליח", אומר דיי. "התמונות הראשונות נראו כמו אוסף של כתמי צבע ביצירת אומנות מודרנית שאפשר לתלות בבית. אך לא היה ניתן לראות את החתימה הספציפית של הברק בנתונים האקוסטיים".

התמונה הפכה ברורה יותר כאשר דיי בחן את תדירויות הקול הגבוהות יותר. בתמונות למטה למשל, נראית החתימה האקוסטית של שני רעמים. אפשר לראות שהנטייה הקלה של הברק השמאלי נראית גם בתבנית האקוסטית.

כך זה נראה | קרדיט: Southwest Research Institute

כעת החוקרים מקווים כי באמצעות התמונות האלה של קולות הרעמים, יוכלו להבין טוב יותר את התופעה הייחודית והתחקות אחר המנגנון הפיזיקלי שבבסיסו. בינתיים נמליץ לכם בחום – אל תנסו את זה בבית.