ฟ้าแลบ ฟ้าร้อง ฟ้าผ่า
สวัสดีต้อนรับหน้าฝนครับ ช่วงนี้รักษาสุขภาพกันด้วย เพราะโอกาสเปลี่ยนแฟนบ่อย เอ๊ย! อากาศเปลี่ยนแปลงบ่อย :) ในฤดูฝนนี้ เราจะได้ยินเสียงฟ้าร้องฟ้าลั่นอย่างครึกโครมที่เขย่าประสาทคนขวัญอ่อนได้เลยทีเดียว พี่บิ๊กมีเรื่องน่ารู้เกี่ยวกับฟ้าแลบ ฟ้าร้อง ฟ้าผ่ามาเล่าสู่กันฟังในฉบับนี้ครับ
ปรากฏการณ์การเกิดฟ้าแลบ ฟ้าร้อง ฟ้าผ่า เริ่มที่ประจุไฟฟ้ามีทั้งขั้วบวกและขั้วลบ แต่ประจุไฟฟ้าที่สามารถวิ่งได้จะเป็นอิเล็กตรอน (ขั้วลบ) ซึ่งอิเล็กตรอนจะวิ่งโคจรรอบโปรตอนกับนิวตรอนเสมอ เพราะฉะนั้นเวลาก้อนเมฆเสียดสีกันจนเกิดกระแสไฟฟ้า อิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูงจำนวนมากที่ไม่เสถียรจะกระโดดไปหาโปรตอนนู้นที โปรตอนนี้ที อิเล็กตรอนที่วิ่งไปวิ่งมาอยู่ในก้อนเมฆเดียวกันหรือข้ามไปอีกก้อนเมฆหนึ่งทำให้เกิดลักษณะเหมือนเวลาเราเสียบปลั๊ก คือมีเสียงดัง “เปรี๊ยะ” แต่ลองขยายจินตนาการว่าในเมฆ “เปรี๊ยะ” เยอะมากกว่านั้นมาก เสียงเลยกลายเป็น “เปรี้ยงปร้าง” เมื่ออิเล็กตรอนรวมตัวกันที่ด้านล่างของก้อนเมฆมากขึ้นเรื่อยๆ จนถึงขนาดหนึ่ง แรงผลักระหว่างอิเล็กตรอนบนก้อนเมฆจะผลักให้อิเล็กตรอนที่ผิวโลกแยกตัวออกจากประจุบวก จนทำให้ผิวโลกมีประจุเป็นบวกเพิ่มมากขึ้น ขณะที่ประจุลบบนก้อนเมฆจะผลักกันเองและถูกดูดโดยประจุบวกจากพื้นโลก จึงทำให้มีประจุลบเคลื่อนที่ลงสู่ผิวโลก เนื่องจากแรงผลักจากด้านบนและแรงดูดจากด้านล่าง
การที่ประจุเคลื่อนที่จากก้อนเมฆไปสู่ผิวโลกจะเรียกว่า “ฟ้าผ่า” ถ้าประจุเคลื่อนที่จากก้อนเมฆไปยังก้อนเมฆเรียกว่า “ฟ้าแลบ” ในขณะที่ประจุไฟฟ้าแหวกผ่านไปในอากาศด้วยอัตราเร็วสูงจะผลักดันให้อากาศแยกออกจากกันแล้วอากาศก็จะกลับเข้ามาแทนที่โดยฉับพลัน ทำให้เกิดเสียงดังลั่นขึ้นอย่างที่เรียกว่า “ฟ้าร้อง” โดยที่เราจะเห็นฟ้าแลบก่อนฟ้าร้องเสมอเพราะแสงเดินทางได้เร็วกว่าเสียง
สถานีกรมอุตุนิยมวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกาประมาณไว้ว่า ในระยะเวลา 1 ปี ฟ้าแลบทำให้ไนโตรเจนตกลงมายังพื้นดิน 2 กิโลกรัมต่อพื้นที่ 1 ไร่ เมื่อคิดทั้งโลกจะมีไนโตรเจนตกลงมายังโลกถึง 770 ล้านตันต่อปี ในระหว่างที่เกิดฟ้าแลบ พลังงานบางส่วนจากฟ้าแลบจะทำให้ไนโตรเจนทำปฏิกิริยาเคมีกับออกซิเจนเกิดเป็นสารประกอบไนโตรเจนมอนอกไซด์ (NO) สารประกอบนี้มีไนโตรเจน 1 อะตอม และออกซิเจน 1 อะตอม มันจะดูดออกซิเจนอีก 1 อะตอมเพิ่มเข้าไป และกลายเป็นไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) ซึ่งสามารถละลายได้ในน้ำฝน กลายเป็นกรดดินประสิว (HNO3) ตกลงมายังพื้นโลก เมื่อกรดดินประสิวรวมตัวกับสารเคมีอื่นๆ จะได้เป็นเกลือไนเตรตซึ่งเป็นอาหารที่ดีของพืชเรียกกระบวนการตรึงไนโตรเจนนี้ว่า nitrogen fixation ใครที่กลัวฟ้าแลบ ฟ้าร้อง ฟ้าผ่าก็ต้องทำใจว่ามันมีผลดีต่อชาวนาที่ผลิตพืชผักผลไม้ให้เรากินกันทุกวันนะครับ
เห็นไหมครับว่าวิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของเรา ฉบับหน้าพี่บิ๊กจะมีเรื่องราววิทยาศาสตร์น่ารู้อะไรมาเล่า ต้องติดตามนะครับ
|
เรื่องโดย : วรินทร์พิภพ ชยทัตภูมิรัตน์ อ.บิ๊ก แห่งโรงเรียนกวดวิชา พี่ม.มหิดลติวเตอร์ ผู้เชี่ยวชาญทางด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีชีวภาพ จากคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล และคณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เป็นผู้คิดค้นเทคนิคประยุกต์วิเคราะห์โจทย์ และ MU Tricks ต่างๆ โดยเฉพาะคอร์สติวเข้า ร.ร.มหิดลวิทยานุสรณ์ และร.ร.เตรียมอุดมศึกษา |
ภาพประกอบจาก https://pixabay.com/th/
