ابرها هیچگاه فراموش نمی كنند

ضرب المثل مشهوری وجود دارد كه می گوید: «فیل ها هیچ وقت چیزی را فراموش نمی كنند.» اینك به نظر می رسد كه ذرات غباری كه هسته اولیه ابرها را تشكیل می دهند نیز چنین ویژگی ای داشته باشند. …

ضرب المثل مشهوری وجود دارد كه می گوید: «فیل ها هیچ وقت چیزی را فراموش نمی كنند.» اینك به نظر می رسد كه ذرات غباری كه هسته اولیه ابرها را تشكیل می دهند نیز چنین ویژگی ای داشته باشند. ابرها هنگامی تشكیل می شوند كه قطرات فوق سرد آب در دمای حدود منهای ۱۰ درجه سانتی گراد به یخ تبدیل شوند. اما امكان شكل گیری این بلورهای یخ در فضای تهی وجود ندارد. در واقع برای ایجاد این بلورهای یخ ابتدا باید لایه ای اولیه از مولكول های آب بر روی ذرات میكروسكوپی غبار معلق در هوا نشسته و منجمد شود. اما نكته شگفت انگیز اینجاست كه به نظر می رسد كه این ذرات غبار دارای نوعی «حافظه یخی» باشند و همین مسئله است كه سال هاست دانشمندان را به چالش كشیده است.

همانطور كه «كلایو ساندرز» (Clive Saunders) از دانشگاه منچستر در این باره توضیح می دهد آزمایش های انجام شده حاكی از آن است كه برای نخستین بار كه مولكول های آب بر روی ذرات غبار می نشینند، دمایی در حدود منهای ۱۰ درجه سانتی گراد لازم است تا آنها را به بلورهای یخ تبدیل كند. با افزایش دما، این بلورهای یخ، تصعید شده و مستقیما به بخار تبدیل می شوند و بدین ترتیب شكل گیری ابر آغاز خواهد شد. پس از تبخیر بلورهای یخ، سطح ذرات غبار كه قبلا توسط این بلورها پوشیده شده بود مجددا خالی شده و با سرد شدن مجدد هوا، امكان تشكیل بلورهای جدید یخ بر روی آن میسر می شود. اما در مرتبه دوم و در كمال شگفتی، تشكیل یخ در دمای بالاتری یعنی حدود منهای ۵ درجه سانتی گراد صورت می گیرد گویی ذره غبار، به گونه ای ناشناخته می داند كه پیش از این نیز لایه ای از یخ بر روی سطح آن شكل گرفته بود اما اینك پس از كشف «یخ داغ»، یكی از راه های حل این معما می تواند چنین باشد: هنگامی كه پس از اولین مرتبه تشكیل یخ بر روی سطح غبار، دمای هوا به بالای صفر افزایش می یابد و بلورهای یخ تصعید می شوند، ممكن است ذرات بسیار كوچكی از «یخ داغ» در میان خلل و فرج ذرات خاك كه به لحاظ الكتریكی باردار هستند باقی بماند. با كاهش مجدد دمای هوا به زیر صفر تشكیل لایه یخی جدید بر روی این ذرات كوچك یخ، ساده تر از قبل خواهد بود. بدین ترتیب پدیده «یخ داغ» ممكن است بتواند توضیح دهد كه چرا در مرتبه دوم تشكیل بلورهای یخ بر روی ذرات غبار معلق در هوا در دمایی بالاتر از دمای نخست انجام می گیرد.