لماذا القنابل النووية إنشاء سحابات الفطر

2024 مؤلف: Sherilyn Boyd | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-16 10:18

كل شيء يبدأ مع انفجار يخلق سحابة Pyrocumulus. يتم تسريع هذه الكرة من الغازات الساخنة في ظاهرها في جميع الاتجاهات. وبما أن الكرة المحترقة للغازات المعجلة أكثر سخونة ، وبالتالي أقل كثافة ، من الهواء المحيط ، فسوف تبدأ في الارتفاع - في حالة التفجيرات النووية ، بسرعة بالغة. هذا يشكل في نهاية المطاف غطاء الفطر.

عندما ترتفع الكرة ، فإنها ستترك وراءها الهواء الذي يتم تسخينه ، مما يخلق تأثيرًا تشبه المدخنة ، والذي يجذب أي دخان وغازات على الحافة الخارجية للمدخنة الحرارية أثناء العمل! بصريا ، هذا يشكل ستيب (ساق) من الفطر.

إن الإدراك بأن غطاء عيش الغراب هو الشباك لأسفل وحول stipe هو في المقام الأول نتيجة للاختلافات في درجة الحرارة في وسط سقف وخارجها. المركز أكثر سخونة ، وبالتالي سوف يرتفع بشكل أسرع ، تاركة الحواف الخارجية الأبطأ التي تقع في الصفات الهائلة للحمل الحراري.

وبمجرد وصول تلك السحابة إلى نقطة معينة في غلافنا الجوي ، حيث تكون كثافة سحابة الغاز هي نفس كثافة الهواء المحيط ، فسوف تنتشر ، مما يخلق غطاءًا لطيفًا.

هذا يقودني إلى الإجابة الأقصر والأكثر غموضاً.

هذه العملية بأكملها هي شيء يصف عدم الاستقرار Rayleigh-Taylor. إن عدم الاستقرار هذا معروف جيداً في الفيزياء ، وبشكل عام ، يصف الدمج بين مادتين مختلفتين (معظمهما سوائل وغازات) لها كثافة مختلفة وتتعرض للتسارع. في حالة القنبلة الذرية ، فإن التسارع ، والغازات الساخنة التي تخلق كثافات مختلفة من المواد ، سببها الانفجار.

من هذا ، قد تكون خمنت أنك لا تحتاج بالضرورة إلى قنبلة نووية لإنشاء سحابة عيش الغراب. كل ما تحتاجه هو ما يكفي من الطاقة التي يتم تسليمها بسرعة (في هذه الحالة انفجار) التي تخلق جيبًا من كثافات المواد المختلفة (في هذه الحالة ، الغازات الساخنة).

هناك العديد من الأمثلة الأخرى في عالمنا والتي تخلق ، وتوصف من قبل ، نفس الظاهرة التي تعطينا هذا التشكيل. على سبيل المثال ، يمكن أن يعزى كل من المجالات المغناطيسية للكواكب ، والرياح النفاثة للرياح التي تساعد على التحكم في مناخ كوكبنا ، وصوت الجمبري ، وحتى فهمنا لبعض أشكال مختلفة من الانصهار إلى عدم استقرار رايلي-تايلور.

الآن ، قد تكون لاحظت أيضًا أن التفجيرات النووية ، بالإضافة إلى إنتاج هذه الفطريات المخيفة ، تؤدي أحيانًا إلى حلقة سحابة حول غطاء الفطر. ما يحدث هنا هو أن منطقة الضغط المنخفض يتم إنشاؤها عبر المرحلة السلبية من موجة الصدمة (المرحلة التي تلي موجة الغازات المضغوطة في الجزء الرئيسي من موجة الصدمة). ينتج عن هذا انخفاض في درجة الحرارة ، والذي يمكن أن يؤدي إلى انخفاض درجة التكثف إلى الحد الأدنى لتشكل سحابة مؤقتة. وتعرف هذه الهالة السحابية حول الانفجار باسم "سحابة ويلسون" ، والتي سميت تيمناً بالفيزيائي الاسكتلندي تشارلز ويلسون الذي اخترع غرفة السحاب في ويلسون حيث يمكن ملاحظة أنواع مماثلة من الأشياء.

حقيقة المكافأة:

ما كان يشار إليه عادة باسم عدم الاستقرار في رايلي-تايلور ، ظهر لأول مرة للورد رايليغ في عام 1880. كان يحاول وصف حركة السوائل عندما كان أحد الجاذبية النوعية الأعلى مدعومًا بواحدة أخف وزنًا. على وجه التحديد ، في محاولة لفهم أفضل كيفية تشكيل السحب السحابية. في عام 1950 ، اكتشف السير جيفري إنغرام تايلور أن "عدم الاستقرار بين الأجراس" في رايلي يحدث في تسارع المواد الأخرى. الظاهرة ، وجميع المعادلات التي تصفها ، أصبحت تعرف باسم Rayleigh-Taylors.