یافته های جدید محققان: زنبورها می‌توانند برق ایجاد کنند

به گزارش سلام نو به نقل از انتخاب، تحقیقات جدید نشان می‌دهد که دسته‌های انبوه از زنبورها، الکتریسیته زیادی تولید می‌کنند که ممکن است بر آب و هوای محلی تأثیر بگذارد.

به گزارش لایوساینس، مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد که ازدحام زنبورها ممکن است باعث تغییرات آب و هوایی شود و زنبورها می‌توانند تا ۱۰۰۰ ولت در متر یا بیشتر از آن در هوا برق ایجاد کنند.

این یافته که محققان با اندازه‌گیری میدان‌های الکتریکی اطراف کندوهای زنبور عسل به آن دست یافته‌اند، نشان می‌دهد که زنبورها می‌توانند به اندازه یک رعد و برق، در جو الکتریسیته ایجاد کنند. این امر می‌تواند نقش مهمی در هدایت گرد و غبارها برای تغییر الگوهای آب و هوایی غیرقابل پیش‌بینی ایفا کند و حتی ممکن است نیاز باشد که نقش این حشرات را در مدل‌های آب و هوایی آینده بگنجانیم.

تولید برق از ازدحام حشرات

بدن‌های کوچک حشرات می‌توانند در حین گشت و گذار یا با اصطکاک مولکول‌های هوا با بال‌هایشان که به سرعت بهم می‌خورند یا از فرود بر روی سطوح دارای بار الکتریکی، بار مثبت پیدا کند. پیش از این تصور می‌شد که تأثیرات این بارها، کوچک باشد اما اکنون، یک مطالعه جدید که در روز ۲۴ اکتبر در مجله "iScience" منتشر شده است، نشان می‌دهد که حشرات می‌توانند مقدار قابل توجهی برق تولید کنند.

الارد هانتینگ(Ellard Hunting)، زیست شناس دانشگاه بریستول به لایو ساینس می‌گوید: ما اخیراً کشف کرده‌ایم که زیست‌شناسی و میدان‌های الکتریکی ساکن ارتباط نزدیکی با هم دارند و پیوندهای نامعلوم زیادی وجود دارد که می‌توانند در مقیاس‌های فضایی مختلف وجود داشته باشند، از میکروب‌ها در خاک و فعل و انفعالات گرده‌افشانی گیاهان گرفته تا دسته‌های حشرات و مدار الکتریکی جهانی.

الکتریسیته ساکن زمانی پدیدار می‌شود که برآمدگی‌ها و حفره‌های میکروسکوپی روی دو سطح به یکدیگر ساییده می‌شوند و اصطکاک ایجاد می‌شود. این امر باعث می‌شود که الکترون‌هایی که دارای بار منفی هستند از یک سطح به سطح دیگر بپرند و در نتیجه یک سطح بار مثبت پیدا کند در حالی که سطح دیگر دارای بار منفی می‌شود. انتقال بار میان دو سطح یونیزه شده باعث ایجاد اختلاف ولتاژ می‌شود که بارها با استفاده از آن بین سطوح منتقل می‌شوند.

این اختلاف ولتاژ که می‌تواند هنگام لمس دستگیره در پس از راه رفتن روی فرش به شما شوک کوچکی وارد کند قادر به ایجاد رعد و برق از طریق اصطکاک توده‌های یخ درون ابرها نیز هست.

افسانه‌ها حکایت از این دارد که این پدیده توسط بنجامین فرانکلین توضیح داده شده است؛ هنگامی که او و پسرش بادبادکی را در طول وقوع رعد و برق به پرواز درآوردند، مشاهده کردند که ریسمان مرطوب بادبادک جرقه‌هایی را از ابر طوفانی به کلیدی که به انتهای نخ متصل بود هدایت می‌کند.

اثرات الکترواستاتیک در سراسر جهانِ حشرات دیده می‌شود. این اثرات، زنبورها را قادر می‌سازند تا گرده‌ها را به سمت خود بکشند و به عنکبوت‌ها کمک می‌کنند تا شبکه‌ای از تار با بار منفی بسازند تا طعمه‌هایی با بار مثبت را جذب و به دام بیاندازند.

برای آزمایش اینکه آیا زنبورهای عسل تغییرات قابل توجهی در میدان الکتریکی جو ایجاد می‌کنند یا خیر، محققان یک مانیتور میدان الکتریکی و یک دوربین را در نزدیکی محل چندین کلونی زنبور عسل قرار دادند. در طول سه دقیقه‌ای که حشرات شروع به پرواز در هوا کردند، محققان دریافتند که گرادیان پتانسیل در بخش بالایی کندوها به ۱۰۰ ولت بر متر افزایش یافته است. در سایر موارد ازدحام زنبورها، دانشمندان این اثر را تا ۱۰۰۰ ولت بر متر اندازه‌گیری کردند که نشان می‌دهد چگالی بار الکتریکی حرکت یک دسته بزرگ از زنبورهای عسل به طور تقریبی شش برابر بیشتر از طوفان‌های غبار دارای الکتریسته و هشت برابر بیشتر از یک ابر طوفانی است.

دانشمندان همچنین دریافتند که گروه‌های متراکم‌تر از حشرات میدان‌های الکتریکی بزرگتری ایجاد می‌کنند. این مشاهدات آنها را قادر می‌سازد تا حشرات دیگر مانند ملخ و پروانه‌ها را نیز مدل‌سازی کنند.

به گفته دانشمندان، ملخ‌ها اغلب در مقیاس‌های بزرگ هجوم می‌آورند و ابری عظیم به‌اندازه ۴۶۰ مایل مربع(۱۱۹۱ کیلومتر مربع) ایجاد می‌کنند که ۸۰ میلیون ملخ را در فضایی با ابعاد کمتر از نیم مایل مربع(۱.۳ کیلومتر مربع) گردهم می‌آورد. براساس مدل‌سازی محققان، پیش‌بینی می‌شود که تأثیر ازدحام ملخ‌ها بر میدان الکتریکی جو زمین حیرت‌انگیز است و بار الکتریکی ناشی از آن مشابه آنچه در طوفان‌های تندری ایجاد می‌شود، خواهد بود.

محققان می‌گویند، بعید است حشرات به خودی خود طوفان تولید کنند، اما حتی زمانی شرایط احتمالی لازم برای ایجاد رعد و برق را ندارند هم می‌توانند اثرات دیگری بر آب و هوا بگذارند. میدان‌های الکتریکی موجود در جو می‌تواند ذرات گرد و غبار و آلاینده‌ها را یونیزه کند و حرکت آنها را به گونه‌ای غیرقابل پیش‌بینی تغییر دهند. از آنجایی که گرد و غبار می‌تواند نور خورشید را پراکنده کند، دانستن نحوه حرکت و محل ته‌نشین شدن آن‌ها برای درک آب و هوای یک منطقه اهمیت دارد.

هانتینگ می‌گوید: میان رشته‌ای بودن در اینجا ارزشمند است. شاید این طور به نظر برسد که بار الکتریکی فقط در فیزیک وجود دارد، اما مهم است که دریابیم کل جهان طبیعی تا چه اندازه از الکتریسیته موجود در جو آگاه است. تفکر گسترده‌تر و پیوند زیست شناسی و فیزیک ممکن است به حل بسیاری از مشکلات سردرگم کننده کمک کند، مانند اینکه چرا ذرات بزرگ غبار تا این اندازه دور از صحراها یافت می‌شوند.