توصّل باحثون من جامعة ولاية بنسلفانيا الأمريكية إلى أن البرق، الذي لطالما اعتُبر ظاهرة كهربائية داخلية في الغلاف الجوي، يرتبط فعليًا بإلكترونات عالية الطاقة مصدرها الفضاء الخارجي، تُعرف بالإلكترونات الكونية.ومن أبرز ما توصل إليه الباحثون، أن ومضات البرق تتزامن غالبًا مع انفجارات قصيرة من أشعة غاما، ترصدها الأقمار الصناعية من الفضاء، وهي ظاهرة حيّرت العلماء لعقود. الدراسة الجديدة تفسّر هذا الارتباط عبر ما يُعرف بـ”الانهيار الإلكتروني المتسلسل”، حيث تتسبّب الفوتونات عالية الطاقة، الناتجة عن اصطدام الإلكترونات الكونية بالغلاف الجوي، في تسريع سلسلة من الإلكترونات التي تُنتج تفريغًا كهربائيًا قويًا يظهر في صورة برق.
ويُعد هذا الكشف تطورًا نوعيًا في فهم العلاقة بين الظواهر الكونية والطقس الأرضي، إذ يطرح فرضية جديدة حول دور الفضاء في التأثير على مناخ الأرض. كما أن له انعكاسات محتملة على تحسين تقنيات الرصد والتنبؤ بالعواصف، وربما فهم الظواهر الجوية في كواكب أخرى مثل المشتري وزحل، حيث تكثر العواصف الكهربائية.
الدراسة التي نُشرت مؤخرًا تُعد من أبرز الإسهامات في علم فيزياء العواصف، وتعيد النظر جذريًا في فهم آلية تشكّل البرق.
ويؤكد القائمون على البحث أن الظاهرة لا تقتصر على تفريغ كهربائي ناتج عن تراكُم شحنات داخل السحب، بل تنطوي على تفاعلات معقدة تشمل انهيارات إلكترونية في طبقات الجو العليا، بفعل اصطدام إلكترونات كونية سريعة بذرات الأكسجين والنيتروجين، مما يؤدي إلى انبعاث فوتونات عالية الطاقة تُحرر بدورها جسيمات مشحونة، في عملية متسلسلة تشبه التفاعل المتسلسل في المفاعلات النووية.
البروفيسور فيكتور باسكو، أحد أبرز المشاركين في الدراسة، قال إن الفريق البحثي تمكّن لأول مرة من بناء نموذج موحد يربط بين ظواهر كانت تبدو متفرقة، مثل الأشعة السينية وأشعة غاما والموجات الراديوية، موضحًا أن هذا النموذج يُفسر كيف تسهم جميعها في ولادة البرق من قلب العاصفة.
وقد دعت جامعة بنسلفانيا إلى مواصلة التعاون بين مجالي الفيزياء الفلكية والعلوم الجوية، لتوسيع الأبحاث حول هذا النوع من التفاعلات بين الإشعاع الكوني والغلاف الجوي، بما يفتح أفقًا جديدًا في علم الطقس والفضاء على حد سواء.
