ستون‌های نور

ستون‌های نور با رنگ‌های پاستلی و معلق در آسمان، اغلب با بشقاب پرنده‌ها اشتباه گرفته می‌شوند. کسانی که آن‌ها را در شب‌های یخ زده زمستانی مشاهده کرده اند اغلب از زیبایی آن که به نظر می‌رسد کار موجودات فضایی یا نیروهای ماورایی باشد شگفت زده شده اند. با این حال دلیل علمی نسبتا ساده ای پشت این ستون‌های نور وجود دارد.

آن‌ها هم مثل همه هاله‌های نور صرفا انعکاس نور از تجمع میلیون‌ها کریستال یخی هستند که نور را به سمت چشمان شما بازتاب می‌کنند. در شب‌های بسیار سرد و بدون باد، کریستال‌های یخی مسطح در ارتفاعات بالا به زمین نزدیک‌تر می‌شوند و نور چراغ‌های شهر و اتومبیل‌ها را بازتاب می‌کنند، در نتیجه یک منظره زیبای شبه فضایی از ستون‌های نور ایجاد می‌شود. آن‌ها اغلب به رنگ همان چراغی هستند که نورش را بازتاب می‌کنند به همین دلیل رنگ‌های متنوعی دارند. پدیده مشابهی هم زمانی که نور خورشید یا ماه در کریستال‌های یخ منعکس می‌شود اتفاق می‌افتد و موجب تشکیل ستون‌های ماه و خورشید می‌شود.

تشکل های برفی

این پدیده‌های برفی زیبا شبیه میخ‌های تیز کشنده هستند. ارتفاع برخی از آن‌ها به ۶ متر هم می رسد. از آنجا که هیچ ردی از برف در کنار این تشکل‌ها وجود ندارد، دیدن این تیغه‌ها که مانند چنگال از زمین بیرون آمده اند می‌تواند ترسناک باشد. آن‌ها از برف و یخ سخت شده در ارتفاعات بالای ۴۰۰۰ متر به وجود می‌آیند و می‌توانند در دره‌های کم عمق که برف عمیق‌تر است و پرتوهای خورشید قوی نیستند دیده شود.

 

باتوجه به فرآیند تصعید (تبدیل مستقیم برف به بخار) در برخی قسمت‌ها که برف سریعتر تصعید می‌شود، به طور تصادفی دندانه هایی ایجاد می‌کند. به مرور زمان، رشته های بلندی از این تشکل‌های برفی ایجاد می‌شود، اما گول ظاهر زیبای آن‌ها را نخورید، چون می‌توانند مانع بزرگی برای کوهنورد‌ان باشند.

 

 

 

ساکنان روستای دورافتاده‌ای در سیبری در سال ۲۰۱۶ با پدیده عجیبی در کنار ساحل روبرو شدند. این توپ‌های غول پیکر یخی تا ۱۸ کیلومتر کشیده شده بودند و قطرشان از یک توپ تنیس تا یک متر متغیر بود و ساحل خلیج اوب را پوشانده بودند. به نظر می‌رسید که طبیعت برای جنگ با گلوله‌های برفی آماده می‌شود. حتی بزرگان روستا نمی‌دانستند چه طور چنین اتفاقی افتاده است.

این توپ‌های یخی که به آن‌ها تخته سنگ‌های یخی هم می‌گویند از یخ‌های اسفنجی (مخلوط آب و کریستال‌های یخی) تشکیل شده اند. آب‌های خشن و بادهای قوی یخ‌ها را بار‌ها و بار‌ها می‌چرخانند تا توپ‌های کروی شکلی تشکیل شوند که در تماس با ماسه‌ها قهوه‌ای رنگ هم می‌شوند. امواج آرامتر باعث تخت و پنکیکی شدن این توپ‌های یخی می‌شوند. از آن جا که این گلوله‌ها تا ۲۳ کیلوگرم وزن دارند، متاسفانه نمی‌شود با آن‌ها برف بازی کرد.

 

آتشفشان‌های یخ

همه می‌دانند که آتشفشان چیست. نمایش باشکوه و زیبایی از قدرت طبیعت، این دریچه‌های آتشین پوسته زمین، گدازه‌های مذاب و گازهای کشنده را با فشار زیادی خارج می‌کنند. اما نوعی از آتشفشان هم وجود دارد که یخ مذاب فوران می‌کند.

آتشفشان‌های یخی شبیه آتشفشان‌های عادی هستند که در آن‌ها فشار زیر سطح موجب فورانی می‌شود که هم ممکن است شدید باشد و هم به شکل جریان‌های ملایم. هرچند به جای فوران سنگ‌های آتشین، گازهای یخ زده آب، آمونیاک یا متان بیرون می‌ریزند. این آتشفشان‌ها در سال ۲۰۱۶ روی پولوتون کشف شدند اگرچه قبلا درسال ۱۹۸۹ در تریتون هم دیده شده بودند. آتشفشان‌های یخی می‌توانند بسیار عظیم باشند، یکی از آن ها، ۴ کیلومتر ارتفاع و ۱۴۵ کیلومتر طول دارد.

 

 

این پدیده زمانی رخ می‌دهد که در طوفان برفی رعد و برق رخ دهد. شرایط باید کاملا مناسب باشد تا چنین چیزی اتفاق بیفتد. هوا باید به اندازه کافی سرد باشد که برف بیاید، اما لایه هوای نزدیک زمین باید گرمتر از هوای بالای آن باشد. مانند یک طوفان تندری، هوای گرم و مرطوب به سمت بالا حرکت می‌کند تا ستون‌های هوای ناپایدار ایجاد کند و سپس به شکل ابر تغلیظ شود. هنگام طوفان‌های برفی معمولی برجستگی هایی به نام برج در ابر ایجاد می‌شود، که نشان دهنده جریان هوای ناپایداری است که باعث بارندگی به شکل برف و تگرگ می‌شود. وقتی این ذرات با هم برخورد می‌کنند، رعد و برق ایجاد می‌شود.

 

 

---

پنکیک یخی

نیلوفرهای آبی یخی و عجیب سطح رودخانه را با دایره هایی که تا سه متر قطر دارند می‌پوشاند و خال خالی می‌کنند. این ورقه‌های مدور یخی شبیه پنکیک هایی هستند که تا ۱۰ سانتیمتر ضخامت دارند. وقتی برفاب روی سطح آرام آب در دماهای زیر صفر جمع می‌شود، ورقه‌های یخی به یکدیگر برخورد می‌کنند و اشکال دایره‌ای با لبه‌های برجسته در اطرافشان تشکیل می‌دهند. در آب‌های آشفته اقیانوس، ورقه‌های پنکیکی به یکدیگر فشار وارد می‌کنند و در نهایت به شکل یک صفحه یخی جامد درمی آیند. این پدیده زیبا و حیرت آور است و هرچند بیشتر در قطب جنوب دیده می‌شود، اما اگر شرایط مساعد باشد در هر جای دیگری می‌تواند ایجاد شود.

 

 

تعریف فرهنگ لغت قدیمی انگلیسی از «hoarfrost» شباهت به پرهای سفیدی از شبنم یخ زده تا ریش یک پیرمرد است. این ماده پرمانند می‌تواند درختان، برگ‌ها و بوته‌ها با یک لایه کریستال یخی بپوشاند و یک سرزمین عجایب زمستانی ایجاد کند. وقتی مولکول‌های بخار آب با برگ یا اشیای دیگری در دمای انجماد برخورد می‌کنند چگالش اتفاق می‌افتد. چگالش (تبدیل مستقیم گاز به جامد) منجر به پوششی از کریستال‌های یخی پری می‌شود. هرچه رطوبت هوا بیشتر باشد، این پوشش ضخیم‌تر است و الگوهای پیچیده‌تر و بزرگتری تشکیل می‌دهد.

 

چرخه قورباغه

هرچه روز‌ها کوتاه‌تر می‌شود و دمای هوا تا زیر دمای انجماد کاهش می‌یابد، حیوانات مختلف سازگاری‌های دارند که به آن‌ها کمک می‌کند از  زمستان جان سالم به در ببرند. در حالی که خرس‌ها می‌خوابند و غاز‌ها به سمت جنوب پرواز می‌کنند، قورباغه‌های درختی استراتژی جالب و منحصربفردی دارند. آن‌ها منجمد می‌شوند!

برخلاف بیشتر قورباغه‌ها که خودشان را زیر برکه‌های گلی عایق می‌کنند، قورباغه‌های درختی در زمین پنهان می‌شوند. بستر برگ کمی گرما برایشان فراهم می‌کند و بدنشان به سرعت خاموش می‌شود. ضربان قلب متوقف می‌شود، اندام‌ها از کار می‌افتند و خون منجمد می‌شود. در سایر موجودات زنده، انجماد با از هم گسستن ساختار ظریف سلولی به وسیله کریستال‌های یخ به بافت‌ها آسیب می‌زند. این سلول‌ها آب خود را از دست می‌دهند و دیگر قادر به کار نیستند.

قورباغه درختی با تولید مقدار زیادی گلوکزکه به عنوان ضدیخ عمل می‌کند و انتقال آن به سلول هایش از این تهدید جلوگیری می‌کند. سطح اوره هم افزایش می‌یابد و باعث حفاظت بیشتر می‌شود. در حالی که سلول‌ها خودشان یخ نمی‌زنند، آب پوست، چشم و مولکول‌ها یخ می‌زند و قورباغه به شکل یک بلوک جامد درمی آید. هنگام بهار یخ حیوان از درون باز می‌شود، قلب و شش‌ها فعالیت خود را آغار می‌کنند و قورباغه به زندگی دوباره خود ادامه می‌دهد.

 

 

به نظر می‌رسد یک مشت غول پیکر ابر‌ها را شکافته و یک حفره بزرگ در وسط آسمان ایجاد کرده است. سوراخ‌های آسمانی وقتی اتفاق می‌افتند که آب و هوا کاملا مناسب باشد. قطرات ریز آب در ابر‌ها باید در دمای زیر صفر باشند، اما آنقدر سرد نباشند که تبدیل به برف شوند. قطرات ابر به طور عادی یخ نمی‌زنند و به قطرات آب بسیار سرد تبدیل می‌شوند. در نهایت، برخی از آن‌ها به یخ تبدیل می‌شوند و واکنش زنجیره‌ای یخ زدن بقیه بخار‌ها شروع می‌شود. قطراتی که به یخ تبدیل نمی‌شوند تبخیر می‌شوند و حفره‌ای در وسط ابر‌ها ایجاد می‌شود. تحقیقات نشان می‌دهد که عبور هواپیما باعث آغاز فرآیند انجماد می‌شود. وقتی هواپیما‌ها در میان ابر‌ها پرواز می‌کنند، هوا سرد می‌شود و قطرات ابر منجمد می‌شوند.

 

 

این قندیل‌ها در اقیانوس تشکیل می‌شوند و به همان اندازه که زیبا هستند مرگبارند. یخ دریایی در هوای بسیار سرد قطب شمال و جنوب تشکیل می‌شود. نمکی که از یخ خارج می‌شود شوری آب را بیشتر می‌کند و دمای انجماد آن را کاهش می‌دهد. غلظت هم افزایش می‌یابد. این آب نمکی یخ نمی‌زند و در اعماق گرم‌تر اقیانوس فرو می‌رود و باعث می‌شود آب‌های اطرافش یخ بزنند و قندیل‌های یخی ایجاد کنند. آن‌ها شبیه کاکتوس‌های وارونه شیشه‌ای و فق العاده ظریف هستند و با کوچکترین برخورد آفتاب می‌شکنند.