Czy wiesz, że w ziemi można znaleźć błyskawicę? Nazywa się to fulgurytami
Zobacz, jak wyglądają …
Fulguryty (Engl Fulgurite.) - wydrążone rurki w piasku składającym się z topionej i stopionej krzemionki na powierzchni wychodni skalnych, powstałe w wyniku działania pioruna. Powierzchnia wewnętrzna jest gładka i stopiona, a zewnętrzną tworzą ziarenka piasku i obce wtrącenia przylegające do stopionej masy. Średnica rurowego fulgurytu wynosi nie więcej niż kilka centymetrów, długość może dochodzić do kilku metrów, zdarzały się pojedyncze znaleziska fulgurytu o długości 5-6 metrów.
Podczas wyładowania atmosferycznego uwalniane jest 109-1010 dżuli energii. Piorun może ogrzać kanał, przez który się przemieszcza, do 30 000 ° C, czyli pięć razy więcej niż temperatura na powierzchni Słońca. Temperatura wewnątrz pioruna jest znacznie wyższa niż temperatura topnienia piasku (1600-2000 ° C), ale to, czy piasek topi się, czy nie, zależy od czasu trwania pioruna, który może wynosić od kilkudziesięciu mikrosekund do dziesiątych części sekundy. Amplituda impulsu prądu pioruna jest zwykle równa kilkudziesięciu kiloamperom, ale czasami może przekraczać 100 kA. Najpotężniejsze pioruny powodują narodziny fulgurytów - wydrążonych cylindrów roztopionego piasku.
Pojawienie się szklanej rurki w piasku podczas wyładowania atmosferycznego wynika z faktu, że między ziarnami piasku zawsze znajduje się powietrze i wilgoć. Piorunowy prąd elektryczny w ułamku sekundy ogrzewa powietrze i parę wodną do ogromnych temperatur, powodując gwałtowny wzrost ciśnienia powietrza pomiędzy ziarnami piasku i jego ekspansję. Rozszerzające się powietrze tworzy cylindryczną wnękę wewnątrz stopionego piasku, a późniejsze szybkie chłodzenie powoduje utrwalenie fulgurytu, szklanej rurki w piasku.
Fulguryt, często starannie wykopywany z piasku, przypomina korzeń drzewa lub gałąź z licznymi gałęziami. Takie rozgałęzione fulguryty tworzą się, gdy uderzenie pioruna uderza w mokry piasek, o którym wiadomo, że ma wyższą przewodność elektryczną niż suchy piasek. W takich przypadkach prąd pioruna wchodzący do gleby natychmiast zaczyna rozprzestrzeniać się na boki, tworząc strukturę podobną do korzenia drzewa, a rodzący się w tym przypadku fulguryt tylko powtarza ten kształt. Fulguryt jest bardzo kruchy i często próby usunięcia przylegającego piasku prowadzą do jego zniszczenia. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku rozgałęzionych fulgurytów utworzonych w mokrym piasku.
Film promocyjny:
Fulguryty są czasami określane jako stopienie litych skał, marmuru, law itp. (Petrofulguryty), powstałe w wyniku uderzenia pioruna; takie topnienie występuje czasami w dużych ilościach na skalistych szczytach niektórych gór. Na przykład andezyt, który tworzy szczyt Małego Araratu, jest penetrowany przez liczne fulguryty w postaci zielonych szklistych przejść, dlatego od Abikh otrzymał nazwę fulguryt andezytu.
Najdłuższy z wykopanych fulgurytów zszedł pod ziemię na głębokość ponad pięciu metrów. Fulguryty są również nazywane fuzją litych skał powstałych w wyniku uderzenia pioruna; czasami spotyka się je w dużych ilościach na skalistych szczytach gór. Fulguryty, złożone z topionej krzemionki, są zwykle zwężającymi się rurkami o grubości ołówka lub palca. Ich wewnętrzna powierzchnia jest gładka i stopiona, a zewnętrzną tworzą ziarenka piasku przylegające do roztopionej masy. Kolor fulgurytów zależy od domieszki minerałów w glebie piaszczystej. Większość z nich jest czerwono-brązowa, szara lub czarna, ale spotyka się zielonkawe, białe lub nawet półprzezroczyste fulguryty.
„Minęła silna burza i niebo nad nami już się przejaśniło. Przeszedłem przez pole, które oddziela nasz dom od domu mojej szwagierki. Przeszedłem około dziesięciu metrów ścieżką, gdy nagle zawołała mnie moja córka Margaret. Zatrzymałem się na około dziesięć sekund i ledwo ruszyłem dalej, gdy nagle jasnoniebieska linia przecięła niebo, uderzając w ścieżkę dwadzieścia kroków przede mną z hukiem dwunastocalowej armaty i wzbijając wielką kolumnę pary. Poszedłem dalej, aby zobaczyć, jaki ślad zostawiła błyskawica. W miejscu, w którym uderzył piorun, znajdowała się plamka spalonej koniczyny o średnicy około pięciu cali z półcalowym otworem pośrodku … Wróciłem do laboratorium, stopiłem osiem funtów cyny i wlałem do dziury … To, co wykopałem, gdy puszka zestaliła się, wyglądało jak ogromny, lekko zakrzywiony pies arapnik, ciężki, jak powinien być w rączce i stopniowo zbiegający się pod koniec. Była nieco dłuższa niż trzy stopy”(za W. Seabrook. Robert Wood. - M.: Nauka, 1985, s. 285).
Pracownicy Autonomous University of Mexico ujawnili nowe szczegóły dotyczące historii powstania Sahary. Według nich 15 tysięcy lat temu Sahara (przynajmniej ta jej część, która znajduje się w południowo-zachodnim Egipcie) znajdowała się na obszarze klimatu umiarkowanego i mogła cieszyć oko nie wydmami, ale różnorodną roślinnością. W swoich badaniach zespół chemików kierowany przez dr Rafaela Navarro-Gonzaleza znalazł „zamrożoną” błyskawicę lub fulguryt.
Fulguryty (na zdjęciu) to piasek zbrylony w wyniku uderzenia pioruna. Temperatura topnienia piasku wynosi około 1700 ° C, moc ładunku elektrycznego wystarcza do jego stopienia. Dlatego w grubości są utworzone puste rozgałęzione szklane rury. Ich wewnętrzna powierzchnia jest gładka, ale zewnętrzna szorstka, ponieważ tworzą ją ziarenka piasku przylegające do roztopionej masy. Ponadto taka błyskawica zamarznięta w piasku utrwala także wiele innych naturalnych inkluzji charakterystycznych dla danego etapu historii geologicznej.
Fulguryt odkryty przez Navarro-Gonzaleza różnił się od zwykłych znaków błyskawicy. Egipski fulguryt zawierał małe bąbelki.
Przy pomocy lasera naukowcy otworzyli pęcherzyki i znaleźli w nich mieszaninę gazową złożoną z tlenków węgla, tlenku węgla i tlenków azotu. Jak zauważył chemik, substancje te mogą powstawać w wyniku utleniania substancji organicznych podczas ogrzewania.
Analiza stosunku izotopów węgla w związkach wykazała Navorro-Gonzalez i jego współpracownicy, że w momencie uderzenia pioruna dotkniętym obszarem powinna być trawa, krzewy i inna roślinność charakterystyczna dla obszarów półsuchych. Należy zauważyć, że teraz na tym obszarze Sahary takie rośliny w żaden sposób nie mogą rosnąć. Naukowcy postanowili obliczyć czas, aby zrozumieć, kiedy trawa rośnie na Saharze.
Do ustalenia daty wystąpienia wyładowania elektrycznego członek zespołu badawczego, geochronolog Shannon Megan z Geological Research Center w Denver (USA) zastosował metodę termoluminescencji - podgrzał fulguryt do 500 ° C i oszacował energię elektronów „ogrzanych” przez naturalne promieniowanie, które uwolniło się w postaci światła podczas obróbki cieplnej. Jego wysokość bezpośrednio wskazuje na moment ostatniego ogrzewania. W tym przypadku stało się to w czasie uderzenia pioruna, które miało miejsce 15 tysięcy lat temu.
Analiza fulgurytów po raz kolejny potwierdziła teorię, że Sahara jeszcze nie tak dawno była doskonale nadającym się do zamieszkania regionem o umiarkowanym klimacie.
Według Steve'a Foremana, geochronologa z University of Illinois w Chicago, naukowcy z Mexico City zademonstrowali nowe podejście do badania sytuacji ekologicznej tamtego okresu i zwrócili uwagę innych badaczy na wcześniej niezbadane możliwości fulgurytów.
Jeśli chodzi o uwagi przedstawicieli nauki rosyjskiej, jak odnotowano w rozmowie z korespondentem KFMN "Gazeta. Ru", pracownikiem Instytutu Fizyki Ziemi RAS Siergiejem Tichockim, z punktu widzenia fizyki zespół Navarro-Gonzalez działał kompetentnie: do klasycznego modelu określania składu i wieku substancji”- powiedział. W związku z tym w trakcie tej analizy izotopów nie można zauważyć żadnych fałszerstw i żartów - jest to raczej całkowicie tradycyjny sposób badań.
Pracownicy Instytutu Fizyki Atmosfery Rosyjskiej Akademii Nauk również potwierdzili w Gazecie. Ru trafność teorii międzynarodowego zespołu naukowców. Według starszego badacza laboratorium teorii klimatu Siergieja Demczenki 15 tysięcy lat temu roślinność mogła istnieć na terenie południowo-zachodniego Egiptu.
Co więcej, nawet w okresie holocenu (ok. 6 tys. Lat temu) obszar ten mógł znajdować się w strefie klimatu umiarkowanego.
Jak wyjaśnił kolega Demczenki, KFMN Aleksey Eliseev, roślinność na różnych obszarach Sahary była obecna w różnym czasie, a na przykład na Półwyspie Arabskim roślinność zachowała się do czasów Aleksandra Wielkiego.
Jeśli chodzi o liczbę 15 tysięcy lat, naukowcy zauważyli, że koniec ostatniej epoki lodowcowej należy do tego czasu. To pośrednio potwierdza teorię Navarro-Gonzaleza, więc ogólnie odkrycie meksykańskich naukowców można sklasyfikować jako weryfikowalne.
Szczegóły badań zespołu dr Navarro-Gonzaleza można znaleźć w czasopiśmie Geological Society of America.
Najwyraźniej pierwszy opis fulgurytów i ich związku z uderzeniami piorunów został dokonany w 1706 roku przez pastora Davida Hermanna. Później wielu znalazło fulguryty w pobliżu ludzi porażonych piorunem. Charles Darwin, podróżując dookoła świata na Beagle, odkrył kilka szklanych rur na piaszczystym wybrzeżu w pobliżu Maldonado (Urugwaj), rozciągających się pionowo w dół na ponad metr w głąb piasku. Opisał ich rozmiary i skojarzył ich tworzenie z uderzeniami piorunów. Słynny amerykański fizyk Robert Wood został „opatrzony autografem” przez piorun, który prawie go zabił.
Na przykład, oto jak piorun może uderzyć w dom:
Ale w samochodzie:
Ale w osobie:
Ale fotografowie mieli po prostu szczęście: