Mỗi khi một cơn bão xuất hiện, chúng ta sẽ thấy trên bầu trời có những tia chớp chằng chịt. Đôi khi, bạn sẽ thấy những tia chớp ngay cả khi trời không mua. Những tia chớp sắc bén tựa như kho vũ khí xuyên vào bầu trời cùng một lúc. Đối với một số người, hình ảnh đó thật hùng vĩ, nhưng với người khác lại vô cùng đáng sợ. Đó là lý do tại sao mà có người rùng mình khi nghe thấy tiếng sấm sét.
Hình dạng của tia chớp là điều khiến hầu hết mọi người tò mò. Tại sao chớp lại có hình dạng zig-zag? Tại sao bạn không bao giờ thấy chớp đi thành một đường thẳng, đường tròn hay những hình thù khác? Tại sao nó lại có "hình nhánh" mỗi khi chúng ta thấy những tia chớp cắt ngang bầu trời?
Tia chớp là gì?
Tia chớp về cơ bản là một dòng điện (giống như những dòng điện mà chúng ta có trong nhà, tuy nhiên chớp sét thì mạnh hơn gấp hàng nghìn lần và rất nguy hiểm). Nhiệt độ của tia chớp vào khoảng 27.000 độ C, nóng gấp gần 5 lần so với bề mặt Mặt trời. Chớp là một loại dòng điện hình thành trong các đám mây. Đôi khi chúng được tạo thành giữa đám mây và mặt đất, dẫn đến một đường chớp như mũi giáo mà chúng ta có thể nhìn thấy.
Phần trên của một đám mây đang có nhiệt độ rất thấp, tức là dưới mức nước đóng băng. Do đó, hơi nước trong các đám mây chuyển thành băng. Khi đám mây lớn hơn, có những mảnh băng nhỏ bắt đầu va vào nhau, dẫn đến tích tụ điện tích. Các hạt nhẹ hơn và mang điện tích dương vẫn ở phía trên đám mây, trong khi những hạt nặng hơn và mang điện tích âm (electron) ở dưới cùng của đám mây. Một tia chớp được hình thành khi tích tụ điện tích đủ để tạo ra một kênh giữa hai hạt mang điện tích trái dấu. Tại thời điểm khi 2 phần điện tích này kết nối thì một tia chớp xuất hiện.
Tại sao tia chớp có hình dạng kỳ lạ?
Vậy tại sao tia chớp lại không có hình dạng thẳng, đơn giản? Sét thích đi theo con đường có ít lực cản nhất. Đó là con đường có sự đối lập tối thiểu với dòng chảy của nó. Để hiểu điều này, bạn hãy tưởng tượng mình có một đống đất hoặc cát. Khi bạn đổ nước lên đỉnh của nó, nước sẽ chảy thế nào? Nó có chảy theo một đường thẳng không? Có chảy theo một khuôn mẫu cụ thể nào không? Tất nhiên là không rồi. Sét cũng tương tự như vậy, không có mô hình và đường đi cụ thể.
Không khí được tạo thành từ nhiều thứ, bao gồm một số loại khí, các hạt bụi, chất ô nhiễm và những chất khác. Tuy nhiên, hỗn hợp này không đồng nhất, không giống nhau. Không khí không đồng nhất chính là lý do tại sao khi tia chớp được hình thành (do sự chênh lệch tiềm năng của điện tích), nó chắc chắn chọn đường đi ít cản trở, không chướng ngại.
Con đường mà tia chớp chọn để đi không phải đường thẳng (đường thẳng chỉ là khoảng cách ngắn nhất chứ không phải ít lực cản nhất). Trong thực tế, bạn không bao giờ nhìn thấy một tia sét thẳng, ít nhất là trong thế giới thực tại.
Tia chớp di chuyển lên hay xuống?
Đây là một câu hỏi khác liên quan đến tia chớp mà nhiều người muốn biết. Các hạt mang điện tích dương từ mặt đất bắt đầu chuyển động lên để gặp những hạt mang điện tích âm chạy xuống đáy các đám mây. Do đó, bạn có thể nói toàn bộ quá trình của tia chớp bắt đầu từ mặt đất và di chuyển lên trên, nhưng toàn bộ quá trình lại do sự hiện diện của điện tích trong các đám mây khởi xướng.
Chớp là một quá trình được xác định bằng dòng chảy của các hạt mang điện đi theo cả 2 hướng, hướng xuống và hướng lên. Đó là lý do tại sao tia chớp lại luôn chập chờn. Vì vậy, tia chớp di chuyển theo cả 2 hướng.
Ngoài ra, đừng quên tia chớp tìm kiếm đường đi có ít lực cản nhất. Vì vậy, bất cứ thứ gì trên mặt đất, chẳng hạn như nhà cao tầng, tháp, cây cối hoặc thậm chí là con người cũng có thể cung cấp đường đi ít kháng lực nhất cho một vụ sét đánh. Trước thực tế đó, bạn nên ở trong nhà khi có chớp ở xung quanh.