להבזקי ברק יש צורות זיג-זג ייחודיות ופיזיקאים תהו מזמן למה. עַכשָׁיו, ג'ון לוקה ו אנדרה סילי באוניברסיטת דרום אוסטרליה ערכו חישובים שיכולים להסביר את ההתנהגות הזו.
הצמד יצר מודל שמתאר התפשטות יוצאת דופן של "מנהיגי ברק" - ערוצי אוויר מיונן - המחברים בין ענני רעמים לאדמה. הם מציעים שצעדי הזיג-זג קשורים לאטומי חמצן נרגשים מאוד וגרתיים - מה שמקל בהרבה על זרם חשמלי לזרום באוויר.
נראה שהברק מתפשט בסדרה של צעדים הכוללים מנהיגים, שאורכם עשרות מטרים ומקורם בענני רעמים. מוביל יידלק למשך כ-1 מיקרוסופט כאשר הזרם זורם, ויוצר צעד. אז הערוץ יתכהה במשך עשרות מיקרו-שניות, ואחריו היווצרות הצעד הזוהר הבא בסוף המנהיג הקודם - לפעמים עם הסתעפות. תהליך זה חוזר על עצמו כדי ליצור צורת ברק משונן מוכרת. היבט מוזר בתהליך זה הוא שברגע ששלב נדלק והחשיך, הוא לא נדלק שוב - למרות היותו חלק מעמוד הניצוח.
כידוע דריכה זו אחראית לדפוסי הזיג-זג הייחודיים המצויים בפסי ברק, אך ישנן מספר שאלות ללא מענה לגבי הפיזיקה מאחורי תופעה זו. בפרט, טבעם של העמודים האפלים אך המוליכים המחברים בין מנהיגים לענני רעמים נותר ברובו בגדר תעלומה.
חמצן דלתא בודד
במחקרם, Lowke ו-Szili חישבו שהתנהגות הדריכה יכולה להיות קשורה להצטברות של מולקולות חמצן נרגשות מאוד הנקראות "חמצן מטסטביל דלתא בודד". למולקולות אלה יש אורך חיים קרינתי של כשעה אחת, והן גורמות לאלקטרונים להתנתק מיוני חמצן שליליים - מה שמשפר את מוליכות האוויר המקיף אותם.
הפיזיקאי המאלף ברק
הצמד מציע שהזמן בין צעדים עוקבים מתאים לזמן הדרוש לריכוזים מספקים של המולקולות המט-יציבות להצטבר בקצות המנהיג. זה מגדיל את השדה החשמלי בקצה, מה שמאפשר יינון נוסף בשלב הבא. בנוסף, החוקרים מציעים שריכוזים גבוהים של חמצן דלתא בודד צריכים להחזיק מעמד בשלבים מוקדמים יותר, מה שיאפשר לצעדים אלה לשמור על המוליכות החשמלית שלהם, גם ללא שדה חשמלי מקיים.
Lowke ו-Szili מקווים שהבנה טובה יותר של תהליך זה יכולה להוביל לטכניקות חדשות ולתקנות חזקות יותר להגנה על מבנים מפני פגיעות ברק. זה יכול למזער את הנזק הכלכלי והסביבתי הנגרם מברק תוך הפחתת האיום על החיים והגפיים.
המחקר מתואר ב Journal of Physics D: Applied Physics.
