MER94 70_73 Munje
14.03.2005
15:13
Page 70
Tekst Kristijan BrkiÊ
L
judi su oduvijek bili opËinjeni snagom kojom nebesa mogu munjom osvijetliti mrklu noÊ, a grmljavinom probuditi sve æivo. Minerva, boæica mudrosti, naËinila je Zeusu munju kako bi mogao ljudima pokazati svoju ljutnju. Kada se munja πirila s lijeve na desnu stranu, u Rimu je to bio znak da Jupiter ne odobrava trenutaËnu politiËku situaciju. Thor, vikinπki bog, munju stvara udarajuÊi ËekiÊem o nakovanj dok leti koËijom kroz oblake. Indijanska su plemena vjerovala da su munje odbljesci perja mistiËne ptice koja grmljavinu stvara ma-
70
Meridijani
travanj
MER94 70_73 Munje
14.03.2005
15:13
Page 71
Pojava koja istodobno izaziva strah i divljenje
Munja nebeski potpis Munja u jednom jedinom trenutku svog postojanja oslobaa golemu koliËinu energije. Saznajmo πto prethodi njezinu nastanku, gdje se najËeπÊe javlja te kako nam moæe ostaviti svoj autogram
hanjem krilima. U slavenskom puËkom vjerovanju sv. Ilija gromovnik zapovijeda gromovima i kiπi. Gotovo i ne postoji dio svijeta gdje se uz munje ne povezuju odreene natprirodne sile. Tek nakon πto je Benjamin Franklin 1752. godine napravio eksperiment sa zmajem i kljuËem poËelo se shvaÊati prirodu i mehanizam nastanka munja. Naime, on je htio dokazati elektriËnu prirodu munja te je na papirnati zmaj privezao kljuË i pustio ga prema oblaku. Prvu indiciju da je bio na pravom putu dale su niti konopa od konoplje kojom je vukao zmaja koje su se ≈nakostrijeπile√, πto mu je bio znak da meu njima postoji elektriËna napetost. U sljedeÊoj je fazi privezao joπ jedan kljuË na donjem kraju konopa koji je uspio privuÊi na sebe nekoliko iskri. To mu je bio dovoljan dokaz za teoriju o prirodi munja. Kasnije je izumio i gromobran.
Ljestve s oblaka U svijetu u svakom trenutku postoji oko 2000 grmljavinskih nevremena koji svake sekunde proizvedu 100 munja. Samo treÊina munja dopire do tla, a ostale se javljaju unutar samoga oblaka ili izmeu dva oblaka. Najviπe se munja javlja u kasnim ljetnim mjesecima kada Ëesto dolazi do naglog zagrijavanja zraka uz podlogu. Topli zrak se izdiæe, dolazi do kondenzacije vodene pare i nastanka oblaka. Ako je proces brz, nastanu kumulonimbusi - oblaci visine i do 10 km u kojima dolazi do iznimne vertikalne cirkulacije kapljica vode. Rezultat je, pojednostavljeno, da se u gornjem dijelu nakupe manje kapljice (pozitivnog naboja), a u donjem teæe (negativnog naboja). Nabojima u oblaku je cilj spojiti se, no kako je zrak izolator, potrebno je pronaÊi bliæi izvor suprotnog naboja - susjedni oblak ili tlo. Tlo ispod oblaka ima pozitivni naboj te, s obzirom na to da
travanj
Meridijani
71
MER94 70_73 Munje
14.03.2005
15:13
Page 72
Kako nastaje munja 1. Oblak πalje negativno nabijene Ëestice koje ≈istraæuju√ put do zemlje s najmanje otpora. Na taj naËin ujedno i ioniziraju zrak, πto Êe kasnije omoguÊiti lakπe spajanje suprotnih naboja oblaka i zemlje. 2. Kada se prethodnica negativnog naboja dovoljno pribliæi, pozitivni naboj sa zemlje krene tim putem prema oblaku. Ovo znaËi da munja zapravo ne ≈udara√ iz oblaka nego sa zemlje! 3. U trenutku spajanja suprotnih naboja nastaje munja. Oblik joj je razgranat zbog burne reakcije spajanja suprotnih naboja u svim ioniziranim ≈kanalima√ kojima je negativni naboj traæio najlakπi put prema zemlji.
1
2
je bliæe negativnom naboju nego πto je vrh oblaka, dolazi do nastanka munje izmeu oblaka i tla. Kada se nakupi dovoljno naboja, mali dio negativnih Ëestica iz oblaka poËne se spuπtati u koracima od oko 10 metara prema tlu putem najmanjeg otpora. Kao po ljestvama negativne Ëestice ispituju kako bi se probile do tla (zbog viπestrukih ≈pokuπaja√ kasnije i vidimo razgranatu munju). Kada ≈ljestvama√ prethodnica negativnog naboja doe oko 30 m iznad tla, ona dovoljno ≈omekπa√ zrak da se tim putem pozitivni naboj s tla moæe uputiti prema oblaku. Upravo je to ono πto vidimo kao munju. Tim se koridorom u
3
djeliÊu sekunde i nekoliko puta izmijene naboji iz oblaka u tlo i obratno. Oslobaa se temperatura nekoliko puta viπa nego na povrπini Sunca, πto uzrokuje burnu ekspanziju okolnog zraka koju Ëujemo kao grmljavinu.
Okamenjena munja Kada munja doe u dodir s pjeπËanim tlom, nastaje jedan od najzanimljivijih geoloπkih oblika fulgurit. Munja oslobaa mnogo veÊu temperaturu od taliπta kvarca te, prazneÊi svoju snagu, u trenutku rastali pijesak u svom neposrednom okruæenju. Rezultat je staklasta stijena koja do-
UËestalost munja Dva satelita koji kruæe oko Zemlje biljeæeÊi javljanje valne duæine tipiËne za munje pruæili su nam uvid u njihovu rasprostranjenost. Vidimo da je najviπe udara na godinu po Ëetvornom kilometru u ekvatorijalnom dijelu Afrike (velika vlaænost i temperature), na Floridi (sukob morskog zraka iz MeksiËkog zaljeva i Atlantika) i u podruËju Himalaja (izdizanje morskog zraka s Indijskog oceana).
Internet TrenutaËno stanje javljanja munja u SAD-u www.lightningstorm.com/tux/jsp/gpg/lex1/ mapdisplay_free.jsp# Sve o munjama i gromovima od web grupe TehniËke πkole u Poæegi http://library.thinkquest.org/C0130320 Znanstveni Ëlanak o munjama http://assets.cambridge.org/052158/3276/ sample/0521583276ws.pdf
Prostorni raspored uËestalosti pojave munja
72
Meridijani
travanj
D. MARTINOVI∆
MER94 70_73 Munje
14.03.2005
15:13
Page 73
Pravilo ≈30-30√ U SAD-u udari 25 milijuna munja na godinu, od kojih u prosjeku pogine 67 osoba, πto je viπe ærtava nego od tornada. Najviπe ljudi strada ljeti kada su nevremena ËeπÊa, a ljudi viπe vremena provode vani. PreporuËa se pridræavati pravila ≈30-30√. Naime, ako od munje do grmljavine proe manje od 30 sekundi, udaljenost je manja od 12 km te je potrebno pronaÊi zaklon. Nakon zadnjeg udara potrebno je priËekati pola sata da se uvjerite da je opasnost proπla. Munje je najviπe privlaËio Roy Sullivan, rendæer iz Virginije, koji je doæivio sedam udara munje. No, zanimljivo je da æivot nije izgubio od munje nego je poËinio samoubojstvo zbog nesretne ljubavi.
biva oblik svoje stvoriteljice - munje. Stijena prosjeËno nije dulja od metra, cjevasta je i razgranata, a obiËno je promjera nekoliko centimetara i vrlo je lomljiva. Srediπnja πupljina predstavlja mjesto kojim je dijeliÊ sekunde prolazila munja. Unutraπnje su stijenke, najizloæenije visokoj temperaturi te brzom taljenju i hlaenju, glatke. Prema van je oblijepljena pijeskom do kojeg nije doprla dovoljna koliËina topline da ga rastali. Najduæi fulgurit pronaen je na Floridi te ga je zbog krhkosti iskapao tim arheologa, a njegova duæa grana iznosi 5,2 metra. Fulgurit nastaje i kada munja udari u stijenu (najËeπÊe na vrhovima planina), no kako izgleda kao crna pukotina u stijeni, nije toliko atraktivan. Nema druge prirodne stijene koja nastaje u tako kratkom vremenu te uz oslobaanje tolike energije. To je jedini sluËaj kada nam neπto toliko snaæno, a opet toliko nepostojano ostavlja trag, svoj potpis u stijeni. Fulgurit predstavlja jedini trag rijetkog sjedinjenja neba i zemlje.
Opasan lokalitet Na Medvednici, sjeverno od Markuπevca a juæno od Hunjke, nalazi se izvor Mrzljak. Na tom se lokalitetu mogu naÊi paleozojski kvarcni pjeπËenjaci s visokim sadræajem magnetita, ponegdje koncentracije i do 90 posto. BuduÊi da magnetit privlaËi munje, one tu Ëesto udaraju. Posljedica je da okolno drveÊe Ëesto biva spræeno te πuma ima opoæareni izgled kojem bi rijetko koji prolaznik znao uzrok. Istraæivanje ne preporuËamo tijekom nevremena!
Benjamin Franklin (1706. - 1790.) Najpoznatiji Amerikanac svoga doba Iza izumitelja Franklina ostale su bifokalne naoËale, odometar, peraje za plivanje, ËeliËna peË i veÊ spomenuti gromobran. Kao znanstvenik prvi je istraæio Golfsku struju te predloæio prelazak s ljetnog na zimsko vrijeme. Kao politiËar jedina je osoba Ëiji je potpis na najvaænijim ameriËkim dokumentima - od Deklaracije nezavisnosti do ameriËkog ustava. NovËanicu od 100 dolara krasi njegov lik.
Fulgura frango U srednjovjekovnoj je Europi postojalo vjerovanje da zvonjenje crkvenih zvona moæe zaπtititi od udara munje. Jedni su smatrali da zvonjava zvona tjera zle duhove koji æele zapaliti crkvu, a drugi su smatrali da buka ometa nastanak munje. Zato je Ëesto na zvonima bio latinski natpis ≈Vivos voco, mortuos plango, fulgura frango√ (æive zovem, mrtve oplakujem, munje lomim). Od 1753. do 1786. godine munje su 386 puta udarile u francuske crkvene tornjeve te su ubile 103 zvonara. Tada su francuske vlasti zabranile taj obiËaj.
Udarom munje u pijesak nastaje cjevasti fulgurit (sredina i lijevo), a u stijeni munja stvara pukotinu (desno)
travanj
Meridijani
73