ابرها هیچ گاه فراموش نمی کنند

ضرب المثل مشهوری وجود دارد که می گوید؛ «فیل ها هیچ وقت چیزی را فراموش نمی کنند.» اینک به نظر می رسد ذرات غباری که هسته اولیه ابرها را تشکیل می دهند نیز چنین ویژگی داشته باشند. ابرها …

ضرب المثل مشهوری وجود دارد که می گوید؛ «فیل ها هیچ وقت چیزی را فراموش نمی کنند.» اینک به نظر می رسد ذرات غباری که هسته اولیه ابرها را تشکیل می دهند نیز چنین ویژگی داشته باشند. ابرها هنگامی تشکیل می شوند که قطرات فوق سرد آب در دمای حدود ۱۰- درجه سانتیگراد به یخ تبدیل شوند. اما امکان شکل گیری این بلورهای یخ در فضای تهی وجود ندارد. در واقع برای ایجاد این بلورهای یخ ابتدا باید لایه اولیه یی از مولکول های آب روی ذرات میکروسکوپی غبار معلق در هوا نشسته و منجمد شود. اما نکته شگفت انگیز اینجاست که به نظر می رسد این ذرات غبار دارای نوعی «حافظه یخی» باشند و همین مساله است که سال هاست دانشمندان را به چالش کشیده است. همان طور که «کلایو ساندرز» از دانشگاه منچستر در این باره توضیح می دهد، آزمایش های انجام شده حاکی از آن است که برای نخستین بار که مولکول های آب روی ذرات غبار می نشینند، دمایی حدود ۱۰- درجه سانتیگراد لازم است تا آنها را به بلورهای یخ تبدیل کند. با افزایش دما، این بلورهای یخ، تصعید شده و مستقیماً به بخار تبدیل می شوند و به این ترتیب شکل گیری ابر آغاز خواهد شد. پس از تبخیر بلورهای یخ، سطح ذرات غبار که قبلاً توسط این بلورها پوشیده شده بود، مجدداً خالی شده و با سرد شدن مجدد هوا، امکان تشکیل بلورهای جدید یخ روی آن میسر می شود. اما در مرتبه دوم و در کمال شگفتی، تشکیل یخ در دمای بالاتری یعنی حدود ۵- درجه سانتیگراد صورت می گیرد. گویی ذره غبار، به گونه یی ناشناخته می داند که پیش از این نیز لایه یی از یخ روی سطح آن شکل گرفته بود. اما اینک پس از کشف «یخ داغ»، یکی از راه حل های این معما ممکن است چنین باشد؛ هنگامی که پس از اولین مرتبه تشکیل یخ روی سطح غبار، دمای هوا به بالای صفر افزایش می یابد و بلورهای یخ تصعید می شوند، ممکن است ذرات بسیار کوچکی از «یخ داغ» در میان خلل و فرج ذرات خاک که به لحاظ الکتریکی باردار هستند، باقی بماند. با کاهش مجدد دمای هوا به زیر صفر تشکیل لایه یخی جدید روی این ذرات کوچک یخ، ساده تر از قبل خواهد بود. به این ترتیب پدیده «یخ داغ» ممکن است بتواند توضیح دهد که چرا در مرتبه دوم تشکیل بلورهای یخ روی ذرات غبار معلق در هوا در دمایی بالاتر از دمای نخست انجام می گیرد.