Những hình thái sét kỳ lạ khiến giới khoa học khó hiểu

Sét đánh từ mây xuống đất là mối nguy hiểm với sự an toàn của con người. Ảnh: Pexels.

Sét hình thành do sự tích tụ điện tích trong các đám mây. Khi các hạt nước lỏng và băng va chạm trong những luồng khí đối lưu - nơi không khí nóng bốc lên và không khí lạnh hạ xuống - điện tích dần dần tăng lên.

Khi sự chênh lệch đạt mức cực đại, dòng điện phóng qua không khí, tạo thành tia sét. Con người nhìn thấy ánh chớp gần như tức thì, trong khi tiếng sấm đến muộn hơn do tốc độ truyền của âm thanh chậm hơn ánh sáng.

Việc đếm số giây giữa tia chớp và tiếng sấm có thể giúp ước tính khoảng cách tới nơi sét đánh: Cứ ba giây tương ứng với khoảng 1 km. Đáng chú ý, sét không chỉ tồn tại trên Trái Đất; các nhà khoa học gần đây còn phát hiện hiện tượng này trên sao Hỏa.

Các hình thái của sét

Trên Trái Đất có hai loại sét chính. Một là sét trong mây, xảy ra khi tia sét phóng từ phần này sang phần khác của cùng một đám mây mà không chạm đất. Hiện tượng này có thể khiến cả đám mây bừng sáng trong chốc lát, đôi khi không nhìn thấy rõ đường đi của tia sét. Sét trong mây khá phổ biến vì dòng điện không phải di chuyển xa.

Thứ hai là sét đánh từ mây xuống đất. Hiện tượng này xảy ra khi sự chênh lệch điện tích giữa đám mây và mặt đất rất lớn. Đây là dạng sét quen thuộc nhất với con người, tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn và gây ra nhiều ca tử vong mỗi năm.

Bên cạnh đó, còn tồn tại những dạng sét hiếm và ngoạn mục hơn. Trong các vụ cháy rừng cực đoan, sét sinh nhiệt có thể xuất hiện ngay trong cột khói khổng lồ, gọi là mây tích nhiệt (pyrocumulonimbus), châm ngòi cho những đám cháy mới ở khoảng cách xa.

Ví dụ thảm họa cháy rừng “Black Saturday” ở Australia năm 2009. Loại sét này đôi khi cũng xuất hiện trong các luồng khí nóng từ núi lửa phun trào hoặc các vụ nổ hạt nhân.

Sét dị hình diễn ra ở tầng khí quyển cao, còn gọi là “hiện tượng phát sáng thoáng qua”, bao gồm sprites, blue jets, ELVEs và PIXIES. Khoa học hiện vẫn đang nghiên cứu vì sao chúng có hình dạng và màu sắc khác nhau.

Sprites trông như những con sứa đỏ phát sáng, blue jets là các cột sáng xanh lam khổng lồ bắn thẳng lên bầu trời, ELVEs giống những quầng sáng đỏ, còn PIXIES là các tia lóe xanh điện trên đỉnh cơn giông.

Riêng sét hòn - những quả cầu ánh sáng được nhiều người khẳng định đã nhìn thấy - đến nay vẫn chưa được xác nhận một cách khoa học, tương tự như những giai thoại về quái vật hồ Loch Ness.

Hình minh họa các dạng hiện tượng phát sáng thoáng qua khác nhau. Ảnh: NOAA NSSL.

Sét và vòng lặp biến đổi khí hậu

Theo Science Alert, các cơn dông tạo ra sét thường đi kèm những đám mây cuồn cuộn, gọi là mây vũ tích (cumulonimbus). Các nghiên cứu cho thấy từ thập niên 1970, số cơn dông ở miền bắc Australia có xu hướng giảm, trong khi khu vực đông nam lại gia tăng.

Mối liên hệ giữa biến đổi khí hậu và sét vẫn còn nhiều ẩn số, nhưng các nguyên lý cơ bản khá rõ ràng. Không khí ấm hơn có thể chứa nhiều hơi nước hơn, làm gia tăng các cơn dông đối lưu mạnh và sét.

Ngược lại, khi sét phóng qua khí quyển, nó phân tách các phân tử nitơ và oxy để hình thành ozone. Ở tầng cao, ozone hoạt động như một khí nhà kính thúc đẩy sự ấm lên; ở tầng thấp, nó trở thành chất gây ô nhiễm không khí, ảnh hưởng trực tiếp đến hệ hô hấp của con người.

Dù không phải là nguyên nhân chính dẫn đến nóng lên toàn cầu, các nhà khoa học cho rằng sét vẫn là một nhân tố quan trọng cần được nghiên cứu kỹ lưỡng hơn trong các mô hình khí hậu tương lai.