Καθαρίζει ο κεραυνός την ατμόσφαιρά μας;

Ο κεραυνός διασπά τα μόρια του νερού που υπάρχουν στα σύννεφα για να δημιουργήσει ελεύθερες ρίζες. Αυτές οι ελεύθερες ρίζες αντιδρούν με το μεθάνιο (ένα αέριο του θερμοκηπίου) και το διασπούν, καθαρίζοντας έτσι την ατμόσφαιρα.

Οι κεραυνοί είναι ένα απίστευτο θέαμα που πρέπει να παρακολουθήσετε, καθώς απότομες κραδασμοί φωτός που κραδαίνει φωτίζουν τον νυχτερινό ουρανό. Τα σύννεφα καταιγίδας συντρίβονται μεταξύ τους, με αποτέλεσμα μπουλόνια που είναι περίπου ένα δισεκατομμύριο βολτ ισχυρά. Αυτή είναι αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτήσει περίπου 60 σπίτια για μια ολόκληρη μέρα!

Ωστόσο, εκτός από την παροχή λίγων δευτερολέπτων φωτός, ο κεραυνός μας κάνει και τεράστια χάρη καθαρίζοντας τον αέρα. Σωστά, ο κεραυνός κάνει καλό στο περιβάλλον!

Λοιπόν, πώς το κάνει αυτό; Πριν απαντήσουμε σε αυτό, θα πρέπει πρώτα να καταλάβουμε λίγο περισσότερα για τον ίδιο τον κεραυνό.

Τι είναι ο κεραυνός;

Όταν τρίβουμε τα πόδια μας στο χαλί και μετά αγγίζουμε κάποιον, τι προκαλεί αυτό;

Στατικός ηλεκτρισμός!

Ο κεραυνός είναι ο στατικός ηλεκτρισμός μεγάλης κλίμακας που εμφανίζεται όταν τα σύννεφα καταιγίδας συνθλίβονται ή τρίβονται μεταξύ τους.

Ο κεραυνός είναι μια φυσική ηλεκτρική εκκένωση που συμβαίνει ανάμεσα στα σύννεφα ή μεταξύ ενός σύννεφου και του εδάφους. (Φωτογραφίες:Minerva Studio/Shutterstock)

Τα κανονικά λευκά χνουδωτά σύννεφα δεν προκαλούν κεραυνούς, αλλά τα σύννεφα καταιγίδας γεμίζουν με πολύ τραχύ αέρα. Το νερό που υπάρχει στο κάτω μισό τέτοιων νεφών συλλαμβάνεται από αυτόν τον τραχύ αέρα και μεταφέρεται προς τα πάνω, όπου η ατμόσφαιρα είναι πιο δροσερή, με αποτέλεσμα το νερό να παγώνει. Εν τω μεταξύ, ο αέρας σπρώχνει επίσης τον πάγο από το πάνω μισό του σύννεφου προς τα κάτω.

Όταν αυτός ο πάγος και το νερό συναντώνται καθώς κινούνται πάνω και κάτω στο σύννεφο, τα ηλεκτρόνια απογυμνώνονται, δημιουργώντας μια ηλεκτρική ανισορροπία. Ο κεραυνός είναι ο τρόπος της φύσης να «διαχειρίζεται» αυτήν την ηλεκτρική ανισορροπία.

Το αρνητικά φορτισμένο σύννεφο καταιγίδας αιωρείται πάνω από το θετικά φορτισμένο έδαφος. Μόλις αυτά τα δύο φορτία προσπαθήσουν να συνδεθούν μεταξύ τους, έχουμε αστραπή.

Γιατί λοιπόν ο κεραυνός βοηθά στον καθαρισμό της ατμόσφαιράς μας;

Ο κεραυνός παράγει ελεύθερες ρίζες

Ο κεραυνός είναι 5 φορές πιο ζεστός από την επιφάνεια του ήλιου! Αυτή η απίστευτα έντονη θερμότητα και ενέργεια τείνουν να διασπούν τα μόρια του αέρα που περιβάλλουν αμέσως τον κεραυνό. Αυτό περιλαμβάνει άζωτο και οξυγόνο—τα δύο αέρια που βρίσκονται στην υψηλότερη συγκέντρωση στην ατμόσφαιρά μας.

Οι κεραυνοί διαλύουν μόρια νερού στα σύννεφα για να δημιουργήσουν ρίζες υδροξυλίου. (Συντελεστές:Efire/Shutterstock)

Καθώς συσσωρεύονται στατικά φορτία ανάμεσα στα σύννεφα και οι κεραυνοί κόβουν τον αέρα, έχει ως αποτέλεσμα να σχηματίζονται οξείδια του αζώτου (-NO) και ρίζες υδροξυλίου (-OH) και ρίζες υδροϋπεροξυλίου (-OH2).

Οι ρίζες υδροξυλίου είναι απλώς μόρια υδρογόνου και οξυγόνου στα οποία λείπει ένα ηλεκτρόνιο.

Ας επανεξετάσουμε τη βασική χημεία για να καταλάβουμε γιατί αυτό είναι σημαντικό. Τα ηλεκτρόνια περιφέρονται σε τροχιά γύρω από τα άτομα - τα μικρότερα σωματίδια των στοιχείων - σε ζεύγη. Έτσι, εάν ένα ηλεκτρόνιο χάσει τον σύντροφό του, θα μείνουμε με ένα ασύζευκτο ή «ελεύθερο» ηλεκτρόνιο.

Δομή των ελεύθερων ριζών. (Photo Credit :Amalakanti Satya Sarada/Shutterstock)

Τα μόρια με αυτά τα ελεύθερα ηλεκτρόνια λέγεται ότι είναι φορτισμένα. Το ασύζευκτο ηλεκτρόνιο αναζητά με ενθουσιασμό έναν νέο εταίρο, επομένως είναι σε επιφυλακή για νέα μόρια στα οποία μπορεί να συνδεθεί. Και να θυμάστε, πολλές φορτισμένες ρίζες υδροξυλίου σχηματίζονται καθώς ο κεραυνός διασπά τα μόρια του νερού που υπάρχουν στα χνουδωτά σύννεφα.

Οι περισσότεροι κεραυνοί δεν αγγίζουν πραγματικά το έδαφος, αλλά αντίθετα κάνουν ζιγκ ζακ στον αέρα, σπάζοντας πολλά νέφη. Εξαιτίας αυτού, παράγονται τεράστιες ποσότητες από αυτές τις ρίζες, ειδικά κατά τη διάρκεια ισχυρών καταιγίδων.

Το κλειδί για το πώς ο κεραυνός δρα ως καθαριστής ατμοσφαιρικού αέρα βρίσκεται σε αυτές τις ρίζες που δημιουργούνται.

Οι ρίζες υδροξυλίου διασπούν τα αέρια του θερμοκηπίου

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι ακατάλληλες ρίζες υδροξυλίου αναζητούν πάντα νέους συνεργάτες. Και ποια είναι τα πλησιέστερα σε αυτά μόρια στην ατμόσφαιρα; Αέρια θερμοκηπίου! Το πιο κοινό από αυτά τα αέρια είναι το μεθάνιο (CH4).

Η αντίδραση είναι:

Αυτή η διαδικασία ονομάζεται οξείδωση. Είτε το πιστεύετε είτε όχι, εκτιμάται ότι ο κεραυνός συμβάλλει μεταξύ 2-16% της παγκόσμιας οξείδωσης του OH.

Με περισσότερα από τρία εκατομμύρια κεραυνούς να συμβαίνουν σε όλο τον κόσμο την ημέρα, υπάρχουν πολλές ρίζες υδροξυλίου που σχηματίζονται σε όλο τον κόσμο όλη την ώρα.

Επιπλέον, εκτός από τους κεραυνούς που βλέπουμε, υπάρχουν και μικρές αόρατες ηλεκτρικές εκκενώσεις που προέρχονται από τα σύννεφα. Αυτές οι εκκενώσεις δεν μπορούν να φανούν ή να ανιχνευθούν από τις κάμερες, αλλά απαιτούν ειδικό εξοπλισμό υψηλής τεχνολογίας για να είναι ορατές. Συμβάλλουν επίσης στη δημιουργία ριζών υδροξυλίου.

Ωστόσο, η παραγωγή αερίων του θερμοκηπίου της ανθρωπότητας δεν φαίνεται να σταματά. Υπάρχει πραγματικός φόβος ότι σύντομα, τα επίπεδα μεθανίου θα είναι τόσο υψηλά που δεν θα μείνουν αρκετές ρίζες για να αντιδράσουν μαζί τους. Ευτυχώς, η Μητέρα Φύση είναι έξυπνη και έχει ήδη έναν τρόπο να κυκλοφορεί ρίζες υδροξυλίου.

Αφού το μεθάνιο αντιδράσει με ρίζες υδροξυλίου, τα προϊόντα της αντίδρασης μπορούν περαιτέρω να αντιδράσουν με το οξείδιο του αζώτου στον αέρα για να σχηματίσουν ρίζες υδροξυλίου ξανά.

Συμπέρασμα

Το χαρακτηριστικό καθαρισμού του αέρα του κεραυνού ήταν μια πρωτοποριακή παρατήρηση που έκαναν οι επιστήμονες. Η NASA αναφέρεται στον κεραυνό ως «ατμοσφαιρικό απορρυπαντικό». Γνωρίζουμε ήδη ότι ο κεραυνός βοηθά στη δέσμευση αζώτου στο έδαφος από τον αέρα, καθιστώντας το άμεσα διαθέσιμο για χρήση από τα φυτά.

Επιπλέον, ο κεραυνός βοηθά επίσης στον καθαρισμό του αέρα! Ποιος θα το φανταζόταν ότι οι υπερτάσεις της απίστευτα ισχυρής ηλεκτρικής ενέργειας θα μπορούσαν να κάνουν τόσα πολλά για εμάς; Μια ενδιαφέρουσα παρατήρηση είναι ότι, καθώς η υπερθέρμανση του πλανήτη συνεχίζεται και ο πλανήτης μας θερμαίνεται, βλέπουμε όλο και περισσότερες καταιγίδες να συμβαίνουν σε όλο τον κόσμο.

Τώρα, για να διευκρινίσουμε αυτά τα αποτελέσματα, πολλά χρειάζεται να διεξαχθεί περισσότερη έρευνα. Πολλά αεροπλάνα θα πρέπει να πετάξουν σε όλο τον κόσμο κοντά σε καταιγίδες και να συγκεντρώσουν πολλά περισσότερα δεδομένα σχετικά με τους ρυθμούς παραγωγής ριζών υδροξυλίου και τα επίπεδα μεθανίου προτού αρχίσουμε να σκεφτόμαστε τον κεραυνό ως τη στρατηγική μετριασμού της Φύσης για την κλιματική αλλαγή!