لماذا يفسد الحليب بسرعة أثناء عاصفة رعدية؟

نعرف أن الطقس الدافئ يؤدي إلى إفساد طعم الحليب ( حموضته ) ، إذا تركناه خارج الثلاجة . وتحدث هذه العملية بسبب وجود كائنات متناهية الصغر تسمى بكتريا اللاكتيك والموجودة في الحليب بشكل دائم . إن ارتفاع درجة حرارة الجو تزيد معدل نمو هذا النوع من البكتريا ، والتي تقوم بإنتاج الحمض من اللاكتوز ( السكر الموجود في حليب الثدييات ). إن ازدياد كمية حمض اللاكتوز تؤدي إلى انفصال بروتين الكاسين وأملاح الحمض في الحليب وتسمى هذه العملية تخثر الحليب ، حيث يصبح الحليب حامضا .

وتحدث هذه العملية عادة خلال ساعات ، لكن عند هبوب العواصف الرعدية تتم بسرعة أكبر .والسبب في ذلك ، أو جزء من السبب ، هو أن دورة مياه العاصفة تستمر من ساعة إلى ساعتين فقط ، وتبدأ بوجود كمية من الهواء الدافئ في محيط من الهواء الأبرد . عندها يبدأ الهواء الدافئ في الارتفاع مكونا خلية العاصفة غير المستقرة والمتجهة إلى الأعلى .

ومع زيادة تركيز الهواء الساخن في مكان معين ، تنطلق الحرارة لتصبح كتلة الهواء كلها أسخن ، ولكن ذلك يستغرق وقتا قبل الوصول إلى نقطة معينة تصبح الكمية كلها مماثلة للهواء المحيط بها من حيث الحرارة .

وأثناء تكون خلية العاصفة ، تتشكل غيمة (سحابة ) متكونة من أكداس مساحة من السحب الصغيرة ذات القاعدة المسطحة ، وتتمدد قاعدتها لتغطي مساحة أربعة أميال ( حوالي 6,43 كيلومتر) ويبلغ ارتفاعها 30 ألف قدم أو اكثر .

تبدأ داخل السحابة حركة قوية من الشحنات الموجبة والسالبة ، وتتراكم بعد ذلك بشكل قطرات ماء ( بوجود ذرات الغبار) وتستمر العملية هذه حسب أحوال الطقس فتتطور أحيانا ليسقط الثلج.

بعد تراكم عملية بناء الشحنات الكهربائية داخل السحابة ، تصل هذه الشحنات إلى مرحلة حاسمة جدا ، تعتمد على نوعية الأغلبية من الشحنات وعلى المسافة الفاصلة بينهما . وعندما تصل قوة الحقل الكهربائي داخل السحابة إلى مليون فولت في المتر الواحد يبدأ صدور شرارات كهربائية تتمثل في حدوث البرق ( انظر لماذا لا يقوم الموصل الجيد للبرق بتوصيل البرق أبدا؟ )

ويحدث تفريغ الشحنات الكهربائية من جزء إلى آخر داخل السحابة نفسها ، لكن أحيانا بين السحب المختلفة فوق الأرض . وهنا يحدث العامل الذي يؤثر على الحليب ويفسده .

عند انطلاق السحب الرعدية فوق الأرض ، تحمل معها شحنات كبيرة من الأيونات السالبة . ويسير بنفس اتجاهها لكن على الأرض . وعندما تقترب الشحنتان من بعضها البعض ، ينزل عمود من الإلكترونيات من السحب فتقابله الشحنات الموجبة المتصاعدة من الأرض . عندما يلتقي الاثنان معا ، يحدث تفريغ كهربائي.

أثناء سير الشحنات الموجبة على الأرض ، تقوم باستمالة وإثارة الذرات الموجودة في طريقها مما يتسبب في إطلاق تفاعلات كهربائية تصدر طاقة بشكل حرارة . وارتفاع درجة الحرارة هنا تكون قليلة وموجزة لكنها كافية جدا السريع عملية تخثر الحليب .
منقول للفائدة من موقع مركز المدينة المنورة للعلوم والهندسة