当闪电击中沙子时究竟发生了什么:一张病毒式照片背后的科学原理

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在科学出现之前,雷鸣过后出现的闪电被认为是希腊神祇的意志或泛灵论的暴力表现。现在我们对闪电有了更多的了解。我们知道它可能比太阳表面更热;我们知道它绝对可以两次击中同一个地方;而且我们知道当它击中沙子时,它可以创造出奇妙的艺术品。而且我们知道人们可能会把那件艺术品误认为是沙子里的棍子。您可能已经在互联网上看到了上面这张流传的照片。这张图片在Reddit上的多个地方被发现,标题很简单:“当闪电击中沙子时会发生什么”。我的“扯淡探测器”响了。它看起来太不可思议了,不像是真的。它稳定得不可思议,顶部的尖顶看起来很像我小时候用来制作奇怪沙堡的湿沙。那么这到底是什么东西呢?令人难以置信的是,当闪电击中沙子时,它实际上可以创造出惊人的东西,但条件必须完美。当它击中富含二氧化硅或石英的沙滩,并且温度超过1800摄氏度时,闪电可以将沙子熔合成二氧化硅玻璃。数十亿焦耳的爆炸辐射穿过地面,形成闪电石——外表是沙质、内衬玻璃的空心管。石化的闪电。通过矿物学研究公司获得的闪电石。当闪电完美地击中沙子时,它像树的根系一样穿过它,形成这种美丽的异常现象。但这个简单的事实是揭开这张病毒式照片根源的关键:闪电在地底下形成玻璃管,而不是在地面之上。您实际上可以看到它在岩石中出现时的冲击孔。所谓的“石化闪电”怎么可能看起来像Reddit上的照片呢?尽管闪电石是在地底下形成的,但它确实有办法到达地面之上:侵蚀。由于玻璃可以抵抗大自然的许多侵蚀,一块石化的闪电可以在地下停留数十年,甚至数个世纪。随着时间的推移,上面的沙子最终会移动,露出管子,这些管子仍然经受住了沙粒的刺痛和风的吹拂。Stormtracker上发现。闪电石总是很难找到,因此像上面照片(以及这些不太可信的照片)这样的标本是瞥见大自然原始力量的绝佳机会。它们甚至具有科学价值。就在几个月前,化学家利用困在闪电石气泡中的气体确定了古代沙漠的植物群。但即使侵蚀的不断推移可以暴露这些地下奇观,它们仍然很脆弱,需要小心挖掘才能挖掘出完整的标本而不破坏它。这就把我们带回了那张病毒式照片。它是假的。首先,这张照片据称展示了一个闪电石标本,它看起来与您在谷歌上可以轻松找到的其他无数的、编目的例子完全不同。其次,当石化闪电被侵蚀暴露出来时,它是在一个相对平静的区域(毕竟它们很脆弱)。这张病毒式照片是在海滩边缘,有行人通行和潮汐。如果没有一群地质学家在游泳者面前快速挖掘它来拍照,它永远不会达到那个大小。第三,再次观察所有其他闪电石标本的例子(它看起来与它们完全不同),病毒式照片中的物体显然被篡改过。它顶部的尖顶是后来放上去的。即使下面是闪电石,额外的重量肯定也会使它倒塌或破碎。这是最好的情况:一块神奇的石化闪电,上面滴了顽皮的沙滩游客弄上的湿沙子。但最可能的情况是,这根本不是闪电击中沙子时发生的情况。照片中的任何内容都与已经了解的现象不一致。在 Reddit 上,这张照片最初被上传的地方,第一个评论者一针见血

作为一个住在海滩附近的人,这只是一根插在沙子里的棍子,[上面]慢慢滴/浇上了湿漉漉的沙子。
目前在互联网上流传的是一块摆放好的浮木,上面有一些马虎的沙堡。大自然为我们提供了真正令人惊叹的图像。这是火星上的日落!这是当寄生真菌取代狼蛛的所有组织时发生的事情!但是,大自然令人惊叹的能力使我们对每一次怪异的事情都感到兴奋,而不管其科学有效性如何。每次我们弄错,都是一次错失的教育机会。当闪电击中沙子时,它可以创造出美丽的东西,但不是这张病毒式照片。所以要小心你转发的内容。

Kyle Hill is a science communicator who specializes in finding the secret science in your favorite fandom. He has a bachelor's degree in environmental engineering and a master's degree in communication research (with a focus on science, health, and the environment) from Marquette University in Milwaukee, Wisconsin.
Aside from co-hosting Al Jazeera America's science show, TechKnow, Hill is also a freelancer who has contributed to Wired, Nature Education, Popular Science, Slate, io9, Nautilus, and is a columnist for Skeptical Inquirer. He manages Nature Education's Student Voices blog, is a research fellow with the James Randi Educational foundation. Email: sciencebasedlife@gmail.com

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