Fisikawan menyambar emas, memecahkan misteri petir 50 tahun
Setiap hari, sekitar 8,6 juta sambaran petir terjadi di seluruh dunia, masing-masing sambaran menempuh jarak lebih dari 320.000 kilometer per jam, menghasilkan listrik dalam jumlah besar.
Pernah bertanya-tanya tentang petir? Selama 50 tahun terakhir, para ilmuwan telah memperdebatkan mengapa petir zig-zag dan bagaimana ia terhubung ke awan guntur di atas.
Belum ada penjelasan pasti sampai sekarang, dengan fisikawan plasma University of South Australia menerbitkan makalah penting yang memecahkan kedua misteri tersebut.
Dr John Lowke, mantan ilmuwan CSIRO dan sekarang Profesor Riset Tambahan UniSA, mengatakan fisika petir telah membingungkan pikiran ilmiah terbaik selama beberapa dekade.
"Ada beberapa buku teks tentang petir, tetapi tidak ada yang menjelaskan bagaimana zig-zag (disebut langkah) terbentuk, mengapa kolom penghantar listrik yang menghubungkan langkah-langkah dengan awan tetap gelap, dan bagaimana petir dapat melakukan perjalanan lebih dari beberapa kilometer," kata Dr Lowke.
Jawabannya? Molekul oksigen metastabil singlet-delta.
Pada dasarnya, petir terjadi ketika elektron mengenai molekul oksigen dengan energi yang cukup untuk menciptakan molekul oksigen delta singlet berenergi tinggi. Setelah bertabrakan dengan molekul, elektron yang "terlepas" membentuk langkah yang sangat konduksi – awalnya bercahaya – yang mendistribusikan kembali medan listrik, menyebabkan langkah-langkah berturut-turut.
Kolom penghantar yang menghubungkan langkah ke awan tetap gelap ketika elektron menempel pada molekul oksigen netral, diikuti oleh pelepasan elektron segera oleh molekul delta singlet.
Mengapa ini penting?
"Kita perlu memahami bagaimana petir dimulai sehingga kita dapat mencari cara untuk melindungi bangunan, pesawat terbang, gedung pencakar langit, gereja yang berharga, dan orang-orang dengan lebih baik," kata Dr Lowke.
Meskipun jarang bagi manusia untuk disambar petir, bangunan dihantam berkali-kali, terutama yang tinggi dan terisolasi (Empire State Buildingdihantam sekitar 25 kali setiap tahun).
Solusi untuk melindungi struktur dari sambaran petir tetap sama selama ratusan tahun.
Penangkal petir yang ditemukan oleh Benjamin Franklin pada tahun 1752 pada dasarnya adalah kawat pagar tebal yang melekat pada bagian atas bangunan dan terhubung ke tanah. Ini dirancang untuk menarik petir dan membumikan muatan listrik, menyelamatkan bangunan dari kerusakan.
"Batang Franklin ini diperlukan untuk semua bangunan dan gereja saat ini, tetapi faktor yang tidak pasti adalah berapa banyak yang dibutuhkan pada setiap struktur," kata Dr Lowke.
Ada juga ratusan struktur yang saat ini tidak dilindungi, termasuk gudang penampungan di taman, sering dibuat dari besi galvanis, dan didukung oleh tiang kayu.
Ini bisa berubah dengan standar proteksi petir Australia baru yang merekomendasikan agar atap ini dibumikan. Dr Lowke adalah anggota komite Standards Australia yang merekomendasikan perubahan ini.
"Meningkatkan proteksi petir sangat penting sekarang karena peristiwa cuaca yang lebih ekstrem dari perubahan iklim. Selain itu, sementara pengembangan bahan komposit ramah lingkungan di pesawat terbang meningkatkan efisiensi bahan bakar, bahan-bahan ini secara signifikan meningkatkan risiko kerusakan akibat petir, jadi kita perlu melihat langkah-langkah perlindungan tambahan.
"Semakin banyak kita tahu tentang bagaimana petir terjadi, semakin baik informasi kita dalam merancang lingkungan buatan kita," kata Dr Lowke.
Catatan untuk editor
Makalah, "Toward a theory of stepped leaders in lightning" diterbitkan dalamJournal of Physics D: Applied Physics. Ini ditulis oleh Dr John Lowke danDr Endre Szilidari Future Industries Institute di University of South Australia.
Setiap hari, sekitar 8,6 juta sambaran petir terjadi di seluruh dunia, masing-masing sambaran menempuh jarak lebih dari 320.000 kilometer per jam, menghasilkan listrik dalam jumlah besar.
Pernah bertanya-tanya tentang petir? Selama 50 tahun terakhir, para ilmuwan telah memperdebatkan mengapa petir zig-zag dan bagaimana ia terhubung ke awan guntur di atas.
Belum ada penjelasan pasti sampai sekarang, dengan fisikawan plasma University of South Australia menerbitkan makalah penting yang memecahkan kedua misteri tersebut.
Dr John Lowke, mantan ilmuwan CSIRO dan sekarang Profesor Riset Tambahan UniSA, mengatakan fisika petir telah membingungkan pikiran ilmiah terbaik selama beberapa dekade.
"Ada beberapa buku teks tentang petir, tetapi tidak ada yang menjelaskan bagaimana zig-zag (disebut langkah) terbentuk, mengapa kolom penghantar listrik yang menghubungkan langkah-langkah dengan awan tetap gelap, dan bagaimana petir dapat melakukan perjalanan lebih dari beberapa kilometer," kata Dr Lowke.
Jawabannya? Molekul oksigen metastabil singlet-delta.
Pada dasarnya, petir terjadi ketika elektron mengenai molekul oksigen dengan energi yang cukup untuk menciptakan molekul oksigen delta singlet berenergi tinggi. Setelah bertabrakan dengan molekul, elektron yang "terlepas" membentuk langkah yang sangat konduksi – awalnya bercahaya – yang mendistribusikan kembali medan listrik, menyebabkan langkah-langkah berturut-turut.
Kolom penghantar yang menghubungkan langkah ke awan tetap gelap ketika elektron menempel pada molekul oksigen netral, diikuti oleh pelepasan elektron segera oleh molekul delta singlet.
Mengapa ini penting?
"Kita perlu memahami bagaimana petir dimulai sehingga kita dapat mencari cara untuk melindungi bangunan, pesawat terbang, gedung pencakar langit, gereja yang berharga, dan orang-orang dengan lebih baik," kata Dr Lowke.
Meskipun jarang bagi manusia untuk disambar petir, bangunan dihantam berkali-kali, terutama yang tinggi dan terisolasi (Empire State Buildingdihantam sekitar 25 kali setiap tahun).
Solusi untuk melindungi struktur dari sambaran petir tetap sama selama ratusan tahun.
Penangkal petir yang ditemukan oleh Benjamin Franklin pada tahun 1752 pada dasarnya adalah kawat pagar tebal yang melekat pada bagian atas bangunan dan terhubung ke tanah. Ini dirancang untuk menarik petir dan membumikan muatan listrik, menyelamatkan bangunan dari kerusakan.
"Batang Franklin ini diperlukan untuk semua bangunan dan gereja saat ini, tetapi faktor yang tidak pasti adalah berapa banyak yang dibutuhkan pada setiap struktur," kata Dr Lowke.
Ada juga ratusan struktur yang saat ini tidak dilindungi, termasuk gudang penampungan di taman, sering dibuat dari besi galvanis, dan didukung oleh tiang kayu.
Ini bisa berubah dengan standar proteksi petir Australia baru yang merekomendasikan agar atap ini dibumikan. Dr Lowke adalah anggota komite Standards Australia yang merekomendasikan perubahan ini.
"Meningkatkan proteksi petir sangat penting sekarang karena peristiwa cuaca yang lebih ekstrem dari perubahan iklim. Selain itu, sementara pengembangan bahan komposit ramah lingkungan di pesawat terbang meningkatkan efisiensi bahan bakar, bahan-bahan ini secara signifikan meningkatkan risiko kerusakan akibat petir, jadi kita perlu melihat langkah-langkah perlindungan tambahan.
"Semakin banyak kita tahu tentang bagaimana petir terjadi, semakin baik informasi kita dalam merancang lingkungan buatan kita," kata Dr Lowke.
Catatan untuk editor
Makalah, "Toward a theory of stepped leaders in lightning" diterbitkan dalamJournal of Physics D: Applied Physics. Ini ditulis oleh Dr John Lowke danDr Endre Szilidari Future Industries Institute di University of South Australia.
Also Read More:
."¥¥¥".
."$$$".
No comments:
Post a Comment
Informations From: Article copyright