Imponerande skådespel i himlarymden

8.000.000 FÖRESTÄLLNINGAR OM DAGEN

BARN flyger med sina drakar utan minsta risk. Benjamin Franklin sände upp en drake, och det kunde ha kostat honom livet. Barnen har roligt. Franklin levde farligt. År 1752 skickade han upp en sidendrake i ett åskmoln och framkallade gnistor med hjälp av en nyckel. Dessa ofarliga gnistor kunde ha varit en livsfarlig blixt. Men Franklins drakflygning fick i stället ett lyckligt slut — han uppfann åskledaren. Blixten själv förblev emellertid länge ett mysterium.

För omkring hundra år sedan började man efter hand få bättre insikt om detta fenomen, men en fullständig lösning på mysteriet är ännu utom räckhåll. Blixtar kan uppträda inom ett moln, från moln till moln eller från jordytan till ett moln. Hur byggs då de positiva och negativa laddningar upp som utlöser denna urladdning? Den gängse teorin är att detta inträffar när regndroppar och ispartiklar kolliderar med en sky av vattendroppar och iskristaller i dessa imponerande åskmoln — moln som är flera kilometer höga och som med virvlande uppströmmar och nedströmmar tornar upp sig likt väldiga blomkålshuvuden.

Beträffande dessa tumultartade skeenden säger tidskriften Scientific American i en artikel betitlad ”Elektrisering vid åskväder”: ”De grundläggande mikrofysikaliska processer som förorsakar dem är ännu i denna dag ett försummat och olöst problem. Avsaknaden av en mikrofysikalisk förklaring till statisk elektrisering är den allvarligaste bristen i vår förståelse av åskmolnets elektrodynamik.” Artikeln innehåller emellertid en mycket intressant jämförelse: ”De fysikaliska mekanismer som ligger till grund för dessa skeenden kan mycket väl sättas i samband med dem som får våra skor att ladda upp sig när vi går på en matta eller en glasstav att bli laddad när man gnider den med en ylleduk.”

Även om orsaken till att blixtar bildas i åskmoln fortfarande är föremål för debatt, är företeelsen som sådan nog så vanlig. Tidskriften Reader’s Digest förklarar: ”Just nu, medan du läser detta, pågår uppskattningsvis 1.800 elektriska stormar runt om i världen. De ger ifrån sig omkring 600 blixtar i sekunden, av vilka 100 träffar jordytan. Det innebär att i runt tal 8,5 miljoner blixtar slår ner varje dygn.” Scientific American nämner ungefär samma siffra — 8 miljoner.

Själva blixten kommer som en kulmen på följande händelser: Ett åskmoln genererar negativ laddning utmed undersidan, vilket i sin tur ger upphov åt en positiv laddning på jordytan nedanför. Den positiva laddningen följer med det framfarande molnet och passerar träd, kullar, höga byggnader och även människor för att få kontakt med molnets negativt laddade undersida. När uppladdningen i ett moln nått en potential av 100 miljoner volt — den kan bli ända upp till 300 miljoner volt — tömmer den ut sin energi i en s. k. förurladdning, som i en oregelbunden bana arbetar sig ner mot jordytan.

Föreställningen börjar

Med en strömstyrka på några hundra ampere och i ett nätverk av ljusstrålar som är alltför svaga för att kunna uppfattas av det mänskliga ögat kommer förurladdningen i närheten av jordens yta — inom ett hundra meter eller ännu mindre. Nu kan jordytans positiva laddning äntligen överbrygga gapet, möter förurladdningen och far i en väldig explosion av ljus uppför den blixtkanal som förurladdningen gett upphov till och når till sist molnet. På vägen dit fyller den alla bibanor och förgreningar och bildar det välkända sicksackmönstret — en blixt som ser ut att gå från molnet till jorden men som i själva verket går från jorden till molnet. Omedelbart efter denna s. k. huvudurladdning följer sedan upprepade delurladdningar, var och en vanligen föregången av en förurladdning. En typisk blixt har tre eller fyra sådana urladdningar, men Scientific American berättar om en som hade 26 stycken!

Blixten ger upphov åt åskdunder, ett av de starkaste ljuden i naturen. Men hur kan en enda blixturladdning med dess så gott som samtidiga åskknall förorsaka det utdragna, mullrande ljud som brakar och skallar i flera sekunder efteråt? Att blixten ger upphov åt en åskknall är inte så konstigt. Luft har elektriskt motstånd och hettas därför upp när en elektrisk ström passerar, precis som en metalltråd. Blixten hettar upp den omgivande luften till 30.000 grader Celsius och får den att utvidga sig mycket snabbt till en kraftig stötvåg med mellan 10 och 100 atmosfärers tryck, vilket i sin tur snart ger upphov åt en ljudbang — åskdunder. Eftersom ljudet rör sig mycket långsammare än ljuset, är det inte så konstigt att man ofta hör åskan flera sekunder efter det att man sett blixten.

Många ”små åskknallar” ger upphov åt ett stort åskdunder

Men varför är åskdundret så varierande till sin natur? Blixtens bana är mycket oregelbunden, men många segment av varierande längd är relativt rätlinjiga. Dessa olika segment pekar i olika riktning, är av olika längd, frambringar vart och ett sitt eget särskilda ljud och sänder ut ljudvågor som i stort sett löper parallellt med dess egen färdriktning. Det är därför många ”små åskknallar” av varierande styrka och riktning som tillsammans bildar alla de knallar, brak och återskall som man hör i ett enda stort åskdunder. Alla dessa små åskknallar bildas så gott som samtidigt, men de som är närmast oss hörs först och låter skarpast, medan ljudet från andra knallar längre upp på blixtens bana kommer senare — hur mycket senare beror på hur långt borta de är. I en artikel med rubriken ”Åska” sägs det i Scientific American: ”Vad som hörs vid ett åskdunder beror i stor utsträckning på egenskaperna hos den speciella blixt som förorsakade det.”

Det finns många olika slags blixtar som frambringar olika slags ljud, somliga hörbara för människan och somliga inte. Det finns till exempel linjeblixtar, pärlbandsblixtar, sicksackblixtar, kornblixtar, ytblixtar, blixtar som uppkommer inne i ett moln, ”blixtar från klar himmel” och superblixtar. En ordinär blixt utvecklar en effekt på omkring en miljard watt, men den sällsynta, nyligen upptäckta superblixten utvecklar från ett hundra miljarder och kanske ända upp till tio biljoner watt!

Blixturladdningar kan förorsaka stora skador. ”Enbart i Förenta staterna förorsakar blixten årligen omkring 150 dödsfall och egendomsskador till ett värde av 20 miljoner dollar och vållar dessutom 10.000 skogsbränder, som förstör säljbart timmer till ett värde av 30 miljoner dollar”, sägs det i Scientific American.

Förstklassiga gödningsmedel, globala batterier

Men blixten gör också stor nytta. Världen över genomkorsas atmosfären dagligen av åtta miljoner blixtar som joniserar luften och bildar kväveoxider. Dessa föreningar löser sig i regndropparna och förs ner i jorden i form av utspädd salpetersyra. Denna löser sedan upp mineralämnen som växterna behöver. (Salpetersyran innehåller också kväve, som växterna kan tillgodogöra sig.) Lantbrukare tillför årligen jorden miljontals ton kvävehaltiga gödningsämnen — i så stor utsträckning att det skadar mikroorganismerna i jorden och i förlängningen dödar djur och fiskar i sjöar, älvar och floder. Men det välgörande vattnet i ett åskregn tillför jorden rätt mängd kväve i bunden form, och jämförande undersökningar har visat att avkastningen vid sådan gödning blir 50 procent högre än med konstgödsel. Tidskriften New Scientist förklarar: ”Enligt två amerikanska kemister kan blixturladdningar svara för ända upp till hälften av världens förråd av bundet kväve. Detta är närmare fem gånger så mycket som vi tidigare trodde.”

Åskväder fungerar också som ”batterier” för jordens elektriska kretslopp. Beträffande detta sägs det i Scientific American: ”Mellan den negativt laddade jordytan och den positivt laddade atmosfären finns en ständig spänningsskillnad på omkring 300.000 volt. ... Man anser nu allmänt att denna ’jonosfäriska potential’ på 300 kilovolt är resultatet av åskväder, som tjänstgör som ’batterier’ för det globala kretsloppet. Elektriska strömmar på omkring en ampere per åskväder flyter uppåt från åskmolnens positivt laddade översida och återvänder till jorden i de områden av atmosfären där det råder vackert väder. ... [Detta gör att] en ström på en ampere måste flyta från jordens yta till molnets undersida. Regnströmmar, störningar i solkoronan och blixturladdningar bidrar till denna elektricitetstransport.”

Vad är det yttersta upphovet till dessa praktfulla åskväder? Jehova Gud är Skaparen av detta imponerande skådespel och dess vördnadsbjudande blixtar och åskdunder. I bibeln omnämns dessa företeelser i samband med hans handlande med mänskligheten, som utsmyckning av hans himmelska tron och som förebud till hans annalkande domar. ”Han sänder ... iväg ... sina blixtar bort till jordens ändar. Efteråt ryter så dånet, när han dundrar med sin väldiga röst.” — Job 37:3, 4, 11—13; 40:4; 2 Moseboken 19:16; 20:18; Psalm 18:14, 15; 29:3—9; Uppenbarelseboken 11:19.

[Bilder på sidorna 16, 17]

Praktfulla blixtar under monsunperioden i Arizona

[Bilder på sidorna 16, 17]

Nedan: Två yuccapalmer i blixtbelysning

På motstående sida: Brand orsakad av blixtnedslag

[Bildkälla]

John Kamenchuk

[Bildkälla på sidan 15]

Tucson, Arizona; foto Manley Studios