Otprije je poznato da munja u atmosferi razbija molekule dušika i kisika i stvara reaktivne kemikalije koje utječu na stakleničke plinove. Sada je tim atmosferskih kemičara i znanstvenika za munje otkrio da čak i munje i električna pražnjenja koja se ne mogu vidjeti kamerama ili golim okom proizvode ekstremne količine hidroksilnog radikala – OH – i hidroperoksilnog radikala – HO2.
Razgrađuju metan
Hidroksilni radikal važan je u atmosferi jer pokreće kemijske reakcije i razgrađuje molekule poput metana stakleničkih plinova. On je glavni pokretač mnogih kompozicijskih promjena u atmosferi, piše Science Daily.
– U početku smo promatrali ove goleme OH i HO2 signale pronađene u oblacima i pitali se što nije u redu s našim instrumentima. Pretpostavili smo da u instrumentima ima buke, pa smo ih uklonili iz skupa podataka i odložili ih za kasnije proučavanje – rekao je William H. Brune, ugledni profesor meteorologije na sveučilištu Penn State u SAD-u.
Podaci su dobiveni iz instrumenta u avionu koji je letio iznad Colorada i Oklahome 2012. godine promatrajući kemijske promjene koje oluja i munja unose u atmosferu. No, prije nekoliko godina Brune je podatke skinuo s police i uvidio da su signali zapravo hidroksil i hidroperoksil, a zatim je surađivao s drugim znanstvenicima kako bi utvrdio mogu li se ti signali proizvoditi varnicama i nevidljivim električnim pražnjenjem u laboratoriju.
– Uspjeli smo povezati goleme signale koje je vidio naš instrument koji leti kroz grmljavinske oblake s mjerenjima groma napravljenim sa zemlje – rekao je Brune.
Brune napominje da zrakoplovi izbjegavaju letenje kroz brzorastuće jezgre grmljavine jer je opasno, ali mogu uzeti uzorak gornjeg dijela oblaka koji se širi prema van u smjeru vjetra. Vidljive munje događaju se u dijelu oblaka u blizini jezgre grmljavine.
– Tijekom povijesti ljude su zanimale munje samo zbog onoga što su mogle napraviti na tlu, a sada je sve veći interes za električno pražnjenje u oluji koja dovodi do udara groma – rekao je Brune.
Većina gromova nikad ne udari o tlo, a munja koja ostaje u oblacima posebno je važna zbog utjecaja na ozon i važne stakleničke plinove u gornjim slojevima atmosfere. Poznato je da munja može cijepati vodu da bi stvorila hidroksil i hidroperoksil, ali taj proces nikada prije nije bio primijećen u grmljavinskim olujama.
Ono što je Bruneov tim u početku zbunilo bilo je to što je njihov instrument bilježio visoku razinu hidroksila i hidroperoksila u područjima oblaka gdje se iz zrakoplova ili sa zemlje nije vidjela munja. Eksperimenti u laboratoriju pokazali su da slabo električno pražnjenje, puno slabije od one vidljive munje, može proizvesti iste te komponente.
Treba mjeriti u tropima
Iako su istraživači pronašli hidroksil i hidroperoksil u područjima s nevidljivim munjama, pronašli su malo dokaza ozona i nema dokaza o dušikovu oksidu, koji zahtijeva stvaranje vidljive munje. Ako se nevidljive munje javljaju rutinski, tada hidroksil i hidroperoksil koje stvaraju ovi električni događaji moraju biti uključeni u atmosferske modele. Trenutačno nisu. Prema istraživačima, OH (hidroksil) generiran gromom u svim olujama koje se događaju globalno može biti odgovoran za 2 do 16 posto globalne atmosferske oksidacije OH. I zato istraživanje ide dalje.
– Ovi su rezultati vrlo nepouzdani, dijelom i zato što ne znamo kakvi su na globalnoj razini. Mi smo letjeli samo iznad Colorada i Oklahome, a većina grmljavinskih oluja događa se u tropskim krajevima. Jasno je da nam treba više mjerenja kako bi se smanjila ta nesigurnost – rekao je Brune.