لأول مرة.. باحثون يقيسون الأشعة السينية من البرق الصاعد الخطير!

لأول مرة، قام العلماء بقياس انبعاثات الأشعة السينية الصادرة عن شكل نادر وربما أكثر خطورة من البرق يُعرف باسم الومضات الإيجابية الصاعدة. هذا الاكتشاف الرائد الذي قام به فريق المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا، بقيادة عالم الفيزياء الفلكية توما أوريغيل-شومو، يمكن أن يغير فهمنا لديناميات البرق ويحسن بروتوكولات السلامة للهياكل ذات الارتفاعات العالية.

البرق الإيجابي الصاعد هو نوع غير معتاد حيث ينشأ التفريغ الكهربائي من نقطة عالية على الأرض وينتقل للأعلى باتجاه السحابة الرعدية. على عكس البرق الهابط الأكثر شيوعًا، تبدأ هذه الومضات بقوات ذات شحنة سالبة تصعد تدريجيًا، وتنقل في النهاية شحنة موجبة إلى الأرض.

استخدم الفريق برج سانتيس - وهو محطة اتصالات وأرصاد جوية بطول 124 مترًا تقع على جبل سانتيس في جبال الألب السويسرية - كحاجز طبيعي للصواعق لالتقاط هذه الأحداث النادرة. وقد وفر البرج، الذي يضربه البرق حوالي 100 مرة في السنة، وجهة نظر فريدة لهذا البحث. سجل العلماء أربع حالات من الومضات الإيجابية الصاعدة التي تنبعث منها الأشعة السينية، وهي ظاهرة لم يتم ملاحظتها من قبل في هذا النوع من البرق.

وتم الاكتشاف باستخدام كاميرات عالية السرعة، حيث تم تسجيل ما يصل إلى 24000 إطار في الثانية. وكشفت هذه الملاحظات أن انبعاثات الأشعة السينية تحدث لفترة وجيزة جدًا في بداية تكوين القائد، وترتبط ارتباطًا وثيقًا بالتغيرات السريعة في المجال الكهربائي وتدفق التيار. تسمح هذه البيانات التفصيلية للباحثين بفهم أفضل للظروف التي يتم فيها إنتاج الأشعة السينية أثناء أحداث البرق.

تعتبر النتائج ذات صلة بشكل خاص بالهندسة لأنها تقدم رؤى حول كيفية تأثير البرق الصاعد على الهياكل الحديثة، وخاصة تلك المبنية من مواد أقل موصلية مثل الألياف المركبة المستخدمة في توربينات الرياح والطائرات. تميل هذه المواد، على عكس المعادن التقليدية، إلى التسخين أكثر بسبب انخفاض موصليتها، مما يجعلها أكثر عرضة للتلف الناتج عن هذه التفريغات الكهربائية القوية.

تسلط هذه الدراسة الضوء على العمليات الغامضة للبرق وتؤكد أيضًا على الحاجة إلى تدابير وقائية معززة للهياكل عالية الارتفاع المعرضة للومضات الصاعدة. وكما لاحظ توما أوريجيل شومو، فإن فهم الجوانب النظرية والعملية للبرق أمر بالغ الأهمية لتطوير استراتيجيات فعالة للتخفيف من تأثيره المدمر. يمهد هذا البحث الطريق للابتكارات المستقبلية في كل من أبحاث الأرصاد الجوية والهندسة الإنشائية.