دانشمندان برای اولین بار تولد یک توده ابر یخی را مشاهده کردند!

بنا بر گزارشات به دست آمده، دانشمندان با پدیده تعحب برانگیزی با عنوان ابر یخی مواجه شدند که در عین ناباوری، پرده از برخی ابهامات موجود در این زمینه برمی دارد.

به گزارش کلیک، برای اولین بار محققان شاهد ایجاد بلورهای یخ بر روی ذرات اتمسفر بوده اند که به آن ها اجازه می دهد نگرش بی سابقه ای را در مطالعه چگونگی شکل گیری ابر های یخی در جو زمین تجربه کنند.

این روند که به نام هسته یخ شناخته می شود، هنگامی رخ میدهد که یک ذره بخار آب را جذب می کند و کریستال یخ را تشکیل می دهد که سپس به هسته ابرهای سیروس باریک تبدیل می شود که اغلب در آسمان بالای سر ما سایه می افکنند. اگرچه مشاهده این زنجیره میکروسکوپی از حوادث دست اول آسان نیست، اما برای درک ما از چگونگی شکل گرفتن ابر ها و خنک شدن و گرم شدن زمین توسط آن ها حیاتی و واجب است و باید حداکثر تلاش را در مواجهه با آن به کار بست.

بینگ وانگ، از آزمایشگاه ملی Pacific Northwest گفت: این یکی از مهم ترین اما حداقل اطلاعات راجع به فرایند شکل گیری ابرهاست. او در ادامه خاطر نشان کرد: روند اساسی رشد و شکل گیری ابر نسبتا به خوبی توسط دانشمندان درک شده است، اما هسته یخ – آن لحظه ای که اولین گروه از مولکول گرد هم می آیند –  هنوز به عنوان یک چالش بزرگ مطرح است.

۲۰۱۶۱۲۱۹۱۶۲۰۴۱۵۳۹-۱

برای انجام مجدد این فرایند در آزمایشگاه، این تیم مجبور به فراهم آوردن شرایط یکسان و تکراری موجود بالای سطح زمین در ارتفاع حدود ۶ کیلومتری (۲۰،۰۰۰ فوت) بود که در آن ابرهای سیروس در آسمان شکل می گیرند.

در این ارتفاع، رطوبت نسبی بالا است و دما بسیار پایین است، به این معنی که بخار آب قبل از انجماد به آسانی بر روی هر گونه ذرات کوچک شناور در جو جمع می شود. در جو، چنین ذرات موجود در هوا می تواند تقریبا ناچیز محسوب شود؛ از جمله خاکستر آتشفشانی،  آلودگی هواپیما و یا حتی میکروب.

برای شکل گیری مجدد هسته یخ در آزمایشگاه، محققان از ذرات به عنوان خاک رس معدنی به نام کائولینیت استفاده کردند. این ذرات بسیار کوچک هستند – تنها در حد  ۲/۳ میکرون یا کمتر از یک دهم ضخامت موی انسان. کائولینیت سپس در یک شرایط آب و هوایی بسیار کنترل شده به اندازه یک دانه قرار گرفت که توسط یک میکروسکوپ الکترونی زیست محیطی از آن تصویر برداری شد.

این نوع از میکروسکوپ جزئیات را با رزولوشن بسیار بالا ثبت می کند و قادر به ضبط  فراند تشکیل بلورهای یخ در ذرات در مقیاس  ۵۰ نانومتر است که تقریبا یک هزارم عرض یک تار موی انسان است!

۲۰۱۶۱۲۱۹۱۶۲۰۴۱۵۳۹-۲

در آزمایش کائولینیت  و در یکی دیگر از آزمایش ها با استفاده از ذرات ساخته شده از کربن، نیتروژن و اکسیژن، هسته یخ در دماهای پایین به اندازه ۲۰۵ درجه کلوین (منفی ۶۸ درجه سانتیگراد، یا منهای ۹۰ درجه فارنهایت) با رطوبت نسبی ۷۰ تا ۸۰ درصد شکل گرفت.

در حالی که دانشمندان هسته یخ را از قبل مطالعه کرده اند، محققان می گویند این اولین بار است که تشکیل کریستال های یخ با چنین ذرات کوچکی مشاهده شده است که این موضوع به ما یک چشم انداز بی سابقه در این پدیده واقعا کوچک هدیه می دهد!

یکی از اعضای این تیم، شیمی دان جوی، دانیل ناف از دانشگاه استونی بروک گفت: ما قادر به نظارت بر لحظه به لحظه تشکیل یک کریستال یخ در وضوح مقیاس نانو و تحت شرایط جوی مربوطه بودیم.

او در ادامه ذکر کرد: انجام چنین کاری و دانستن این نکته که این روند یک میلیون بار تکرار شده است تا در نهایت بتوان با چشم غیر مسلح آن را مشاهده کرد، فوق العاده هیجان انگیز است و یک گام بزرگ به جلو برای درک پیش بینی ما از تشکیل ابر با شرایط مهم برای آب و هوا محسوب می شود.



بدون دیدگاه

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *