霧なはずの雲が綿のように見える謎を考えてみた。
雲は霧なはずなのに、空に浮かんだ綿に見えるのはなぜでしょうか。
雲の正体について、考えたことがあるでしょうか。
雲の形は。綿の塊のようにも、ちぎられた綿のようにも見えるのはどうしてなのか不思議に思ったことはないでしょうか。
雲の中は飛行機や山の上で入ると、どう見ても霧にしか見えないはずです。
それなのに、外から見ると綿の塊のようにくっきり見える経験をした人は少なくないのではないでしょうか。
雲のできるメカニズムは空気中の水蒸気が冷えて小さな水滴になったものであり、冷えた理由は断熱膨張であると説明されています。
だがそれだけでは、綿のように見える理由は明らかにされてはいません。
水滴の集まりが、どうして“綿”に見えるのでしょうか。
実は、あれは「光の散乱」のせいなのです。
雲をつくる水滴はとても小さくて、だいたい10~20ミクロン、1ミクロンは1000分の1ミリです。
その水滴がたくさん集まって、光をあらゆる方向にバラバラに散らします。
これを「ミー散乱」と言います。
外から見ると、光が反射して白っぽく見えるわけなのです。
でも、雲の中に入ると光があちこちから入ってくるので、ぼんやりした霧のように見えるのです。
つまり、「見え方の違い」はあっても、中身は同じ小さな水滴の集合体なのです。
水の表面張力は、液体の中でも大きいことで知られています。
水の分子はH₂Oですが、この分子は平仮名のくの字のように曲がっていて電気的に“偏り”があります。
酸素の方にマイナス、そして水素の方がプラスになっている極性を持っているのです。
水の表面張力がとても強いのは、そのためです。
そして、水の分子どうしはお互いに引き寄せ合う性質をもっていて、表面でも微妙な秩序が保たれています。
水滴の中は電気的に中性でも、表面は電気的にちょっと特別な状態にあると言えます。
では雲の中で、電荷を帯びている粒子になっている水滴が動いたらどうなるでしょう。
ここからちょっと想像をふくらませてみましょう。
もし雲の中にある無数の水滴が、それぞれ電気を帯びていて、しかもそれがまとまって動いたらどうなるでしょう?
電荷が動くということは電流が流れるということで、電流が流れれば磁場が生じます。
そのような現象が、雲全体の中で起こっていたとしたらどうでしょう。
雷のような現象の“前ぶれ”として、小さな電気的フィラメントつまり糸状の構造ができていても、不思議ではないのではありませんか。
さらに想像を広げてみます。
もし雲の中に、電気を帯びた粒子の集合であるプラズマがフィラメント状に走っていたとしたらどうでしょう。
それらが複雑に絡まり合いながら、空中に浮かんでいたら何が起こるでしょうか。
私たちが見ている雲の“綿”のような形も、単なる水滴の集まり以上の、構造的な秩序をもっている可能性があるのではないでしょうか。
しかも、その構造が、雷の発生にも関係しているかもしれません。
雲の中にある“電気の道筋”のようなものが、雷のルートを決めているとしたら、どうでしょう。
雷の発生メカニズムの解明は、まだまだ調べることがたくさんあると言います。
氷の粒がぶつかって発生する電気だけでは雷のエネルギーは足りないとされ、宇宙空間から飛んできた高エネルギーな粒子がかかわっていると言う説もあるがまだ仮説に過ぎません。
雲の中で、電気のエネルギーはどのような流れ方なのか、そしてそれはなぜかも、解明が待たれています。
あなたも、考えてみませんか。
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