Zakaj jedrske bombe ustvarjajo gobaste oblake

2024 Avtor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-16 10:18

Vse se začne z eksplozijo, ki ustvarja Pyrocumulus Cloud. Ta žogica vročih plinov se pospešuje navzven v vseh smereh. Ker je kurilna ploskev pospešenih plinov vroča in zato manj gosta od okoliškega zraka, se bo v primeru jedrskih eksplozij začela dvigovati, zelo hitro. To končno oblikuje pokrovček gob.

Ko se žoga dvigne, bo pustila za sobo zrak, ki se bo ogreval, ustvarjati dimnik podoben učinek, ki črpa v kateri koli dim in pline na zunanjem robu dimnikov-konvekcije v akciji! Vizualno, to predstavlja stipe (steblo) gob.

Dojemanje, da je gobasto pokrovček navzdol in okrog glave je predvsem posledica razlik v temperaturi v sredini pokrova in zunaj nje. Center je vroče in zato se bo hitreje dvignil, tako da bodo počasnejši zunanji robovi ujeti v izjemnih lastnostih koničastega konvekcije.

Ko ta oblak doseže določeno točko v naši atmosferi, kjer je gostota plinskega oblaka enaka gostoti okoliškega zraka, se bo razširila in ustvarila lepo kapo.

To me pripelje do krajšega, a bolj geeky odgovor.

Ta celoten proces je nekaj, kar opisuje nestabilnost Rayleigh-Taylor. Ta nestabilnost je dobro znana v fiziki in na splošno opisuje združitev dveh različnih snovi (predvsem tekočin in plinov), ki imajo različne gostote in so podvrženi pospeševanju. V primeru atomske bombe, pospešek in vroče pline, ki ustvarjajo različne gostote materiala, povzroči eksplozija.

Iz tega ste morda že presodili, da nimate nujno atomske bombe, da bi ustvarili oblaček gob. Vse, kar potrebujete, je dovolj energije, ki se hitro dostavi (v tem primeru eksplozija), ki ustvarja žep z različnimi gostotami materiala (v tem primeru ogrevane pline).

V našem svetu obstajajo številni drugi primeri, ki ustvarjajo in opisujejo isti pojav, ki nam daje to formacijo. Na primer, magnetna polja planetov, curki vetra, ki pomagajo obvladovati podnebje našega planeta, zvok slepega kozic, tudi naše razumevanje nekaterih različnih oblik fuzije je mogoče pripisati nestabilnosti Rayleigh-Taylorja.

Zdaj ste morda opazili tudi, da jedrske eksplozije poleg tega, ki proizvaja to zastrašujoče tvorbo glivic, prav tako včasih povzročijo oblačni prstan okoli gobaste kapice. Kaj se dogaja tukaj je, da se območje z nizkim tlakom ustvari prek negativne faze šokov (faza, ki sledi valu stisnjenih plinov na vodilnem delu udarnega valovanja). Posledica tega je padec temperature, ki skupaj z nizkim tlakom lahko potencialno zmanjša rosišče dovolj, da se oblikuje začasni oblak. Ta oblak halo okoli eksplozije je znan kot "Wilson Cloud", imenovan po škotskem fiziku Charlesu Wilsonu, ki je izumil Wilsonovo obletnico, kjer je mogoče opaziti podobne stvari.

Bonusovo dejstvo:

Najpogosteje omenjeno nestabilnost Rayleigh-Taylorja je prvič odkril Lord Rayleigh leta 1880. Poskušal je opisati gibanje tekočin, ko je bila ena od višjih specifičnih težnosti podprta z lahkoto. Natančneje, poskušali bolje razumeti, kako so nastali oblaki cirrusov. Leta 1950 je Sir Geoffrey Ingram Taylor odkril, da se Rayleighova "interfacialna nestabilnost" pojavi tudi za druge različne pospešene snovi. Pojav in vse enačbe, ki ga opisujejo, so postali znani kot Rayleigh-Taylors.