Prečo jadrové bomby vytvárajú huby mraky

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-16 10:18

Všetko začína výbuchom, ktorý vytvára Pyrocumulus Cloud. Táto guľa horiacich horúcich plynov sa urýchľuje smerom von vo všetkých smeroch. Vzhľadom na to, že horiaca guľa zrýchlených plynov je horúca a teda menej hustá ako okolitý vzduch, začne sa v extrémnych rýchlostiach v prípade jadrových explózií začať zvyšovať. To nakoniec tvorí hubovú čiapku.

Keď lopta stúpa, zanechá za sebou vyhrievaný vzduch a vytvára komínovitý efekt, ktorý vtiahne akýkoľvek dym a plyny na vonkajšej strane konvekcie komína v činnosti! Vizuálne to tvorí stonku (stonku) húb.

Vnímanie toho, že hubovitá čiapočka sa krúti dole a okolo stipe, je predovšetkým výsledkom rozdielov v teplote v strede krytu a jeho vonkajšej časti. Centrum je teplejšie a preto sa bude rýchlejšie zvyšovať, pričom pomalšie vonkajšie okraje sa dostanú do úžasných atribútov konvekcie.

Akonáhle tento oblak dosiahne určitý bod v našej atmosfére, kde hustota plynového mraku je rovnaká ako hustota okolitého vzduchu, rozšíri sa a vytvorí pekný uzáver.

To ma prináša kratšiu, ale viac podráždenú odpoveď.

Celý tento proces je niečím, čo opisuje nestabilitu Rayleigha-Taylora. Táto nestabilita je dobre známa vo fyzike a vo všeobecnosti opisuje zlúčenie dvoch rôznych látok (hlavne kvapalín a plynov), ktoré majú rozdielne hustoty a sú vystavené zrýchleniu. V prípade atómovej bomby je zrýchlenie a horúce plyny vytvárajúce rôzne hustoty materiálu spôsobené explóziou.

Z tohto by ste mohli uhádnuť, že nevyhnutne nepotrebujete atómovú bombu na vytvorenie hubového hustého mraku. Všetko, čo potrebujete, je dostatočne rýchlo dodávaná energia (v tomto prípade výbuch), ktorá vytvára vrecko rôznych hustôt materiálu (v tomto prípade vyhrievané plyny).

V našom svete existuje množstvo ďalších príkladov, ktoré vytvárajú a sú opísané rovnakým javom, ktorý nám dáva túto formáciu. Napríklad, magnetické polia planét, jet-prúd vetra, ktoré pomáhajú ovládať klima našej planéty, zvuk praskania kreviet, dokonca aj naše chápanie niektorých rôznych foriem fúzie je možné pripísať Rayleigh-Taylorovej nestabilite.

Možno ste si tiež všimli, že jadrové výbuchy, okrem toho, že produkujú túto desivú formáciu húb, majú niekedy za následok oblačnosť okolo hrdla na huby. To, čo sa deje, je vytvorenie oblasti s nízkym tlakom prostredníctvom negatívnej fázy rázovej vlny (fáza, ktorá nasleduje po vlne stlačených plynov v prednej časti rázovej vlny). Výsledkom je pokles teploty, ktorý spolu s nízkym tlakom môže potenciálne znížiť rosný bod dostatočne na vytvorenie dočasného oblaku. Tento oblak halo okolo explózie je známy ako "Wilsonov oblak", pomenovaný po škótskom fyzikovi Charlesovi Wilsonovi, ktorý vynašiel Wilsonovu oblakovú komoru, kde možno pozorovať podobné veci.

Bonus Fakt:

To, čo sa bežne označuje ako Rayleigh-Taylorova nestabilita, bol prvýkrát objavený lordom Rayleighom v roku 1880. Pokúšal sa opísať pohyb kvapalín, keď jedna z vyššej špecifickej závažnosti bola podporená jedným, ktorý bol ľahší. Konkrétne sa snažili lepšie porozumieť tomu, ako vznikali cirrusové mraky. V roku 1950 sir Geoffrey Ingram Taylor zistil, že Rayleighova "medzifázová nestabilita" sa vyskytuje aj pri iných rozdielnych zrýchleniach látok. Fenomén a všetky rovnice, ktoré ho opisujú, sa stali známymi ako Rayleigh-Taylors.