Munja može blještavilom prekriti nebo, ali ako biste je nacrtali, gotovo sigurno biste je nacrtali cik-cak. Ali što gromovima daje ovaj oblik poput grane? Zašto munje jure cik-cak preko neba, umjesto da se prazne u ravnoj liniji između grmljavinskog oblaka i tla?
Mnogi mehanizmi munje ostaju misterij, iako istraživači počinju otkrivati razlog zakrivljenosti munje. “Znamo sve o većini stvari na Zemlji – znanstvenici mogu predvidjeti [Mjesečeve i Sunčeve] pomrčine u djeliću sekunde”, John Lowke (otvara se u novoj kartici), fizičar sa Sveučilišta Južne Australije i glavni autor studija koja istražuje “stepenasti uzorak” munje, rekao je za Live Science. “Ali još uvijek postoje velike misterije o uobičajenim starim munjama.”
U studiji objavljenoj u decembru 2022. u Journal of Physics D: Applied Physics, Lowke i kolege sugeriraju da je karakterističan cik-cak uzorak munje uzrokovan visoko vodljivim oblikom kisika koji se nakuplja nepravilno kao vijak putuje prema tlu, ponekad preko velikih udaljenosti, piše livescience.com.
Ekstremno brze fotografije munje pokazuju da munji prethode “vođe” ioniziranog (električno nabijenog) zraka koji se granaju iz dna grmljavinskog oblaka, rekao je. U većini slučajeva ti su predvodnici preslabi da bi se vidjeli golim okom.
Ovi predvodnici, a ne konačna munja, čine stepenasti uzorak, rekao je Lowke.
Zrak obično djeluje kao izolator, ali predvodnici stvaraju područja s visokim koncentracijama posebnog oblika visoko vodljivog kisika koji se naziva “singletni delta kisik” — to jest, molekule kisika s nižim energetskim stanjem od normalnog.
Svaki “cik” (ili “cak”) lidera – “korak” koji je dugačak oko 165 stopa (50 metara) – uzrokovan je električnim nabojem koji se prazni preko takvog područja, rekao je Lowke.
Snažna magnetska polja iz posljednjeg koraka gotovo trenutačno stvaraju dodatne singlet delta molekule kisika iz regularnih molekula kisika u atmosferi, a koncentracije ovog visoko vodljivog kisika mogu se razgranati u svim smjerovima od mjesta gdje korak završava, objasnio je.
Lider se ispušta kroz uzastopne korake u otprilike milijunti dio sekunde, a nakon svakog slijedi kratkotrajno “mračno” razdoblje u kojem fotografije ne pokazuju nikakvo vidljivo pražnjenje, i konačno udari u tlo ili visoki predmet povezan s njim. Taj udar rezultira vidljivim (i vrlo glasnim) “povratnim udarom” munje u trajanju od otprilike jedne tisućinke sekunde, putujući natrag cik-cak putanjom visoko vodljivog singlet delta kisika, rekao je. Ostali vođe u ovom trenutku gube naboj i nestaju.
Bolje razumijevanje djelovanja munje može pomoći strukturama i ljudima da prežive oluje, rekao je Lowke. Na primjer, može obavijestiti o postavljanju gromobrana na visoke objekte kao što su zgrade, radio jarboli i nadgrađa brodova.
Među dugotrajnim pitanjima o munjama je ono što ih uzrokuje. Iako znanstvenici sada pretpostavljaju da je munja statički elektricitet stvoren kretanjem čestica leda u grmljavinskim oblacima, to nije pouzdano poznato, rekao je Lowke.
“To je nevjerojatno zanimljiva tema”, rekao je. “Misteriji nisu prepoznati i nisu poznati široj javnosti.”
