Kako nastaju munje: Od gnjeva bogova do znanstvenih objašnjenja

Od davnina do danas munje nas ne prestaju fascinirati. Ljudi ih pokušavaju razumjeti, nacrtati, predvidjeti i opisati, a moguće i iskoristiti kao izvor energije. Inspiracija su umjetnicima, misticima i znanstvenicima, ali i svim zaljubljenicima u prirodu i njezinu silinu.

Prije nego što zaronimo u povijest i fiziku ovog nevjerojatnog atmosferskog fenomena, pogledajte kako je ta silina prirode izgledala uhvaćena objektivom iznad Jadrana u našoj ekskluzivnoj foto priči iz Novog Vinodolskog.

Munje kao inspiracija u umjetnosti i pop-kulturi

Među svim književnim i filmskim munjama vjerojatno je najpoznatija ona koju je ukrotio doktor Emmet Brown, poznatiji kao Doc i tako Martyju McFlyu omogućio Povratak u budućnost.

Tu je negdje i ona koja je oživjela čudovište u raznim ekranizacijama romana Mary Shelley. Znanstvenik Victor Frankenstein iskoristio je snagu oluje kako bi udahnuo život svom stvorenju. Španjolski slikar El Greco naslikao je negdje na prijelazu iz 16. u 17. stoljeće poznato djelo Pogled na Toledo. Ono prikauje teško, tmurno i nadrealno nebo prošarano munjama koje osvjetljavaju zgrade kao da je dan¹.

Talijanski renesansni slikar, Giorgione oko 1508. godine naslikao je djelo Oluja. U središtu pozadine, iznad mističnog grada i mosta, nebo para jasan bljesak munje².

Zanimljivo je da su kroz povijest umjetnici rijetko uspijevali vjerno naslikati munju. Većina ih je munju slikala u cik-cak linijama, s oštrim kutevima, onako kako izgleda znak za visoki napon ili neformalna oznaka za kontradikciju u matematici.

Tako je bilo sve dok američkom fotografu Williamu Jenningsu 1882. godine nije pošlo za rukom fotografirati munju. Tada se vidjelo da munje nemaju oštre linije i oštre kuteve, nego se granaju poput korijenja stabala, riječnog sustava ili krvožilnog sustava. Postalo je jasno da prate fraktalnu strukturu kao i mnoge druge pojave u prirodi.

Munje: Od mitoloških gospodara do Svetog Ilije Gromovnika

U ljudskoj je prirodi da pokuša objasniti stvari i pojave koje vidi oko sebe. Munje su svakako jedna od pojava koju se ne može ignorirati. Toliko su svijetle, glasne, a nerijetko i opasne, da su ljudi od najranijih dana pokušavali dati toj pojavi smisao. Naravno, dati smisao u skladu s tadašnjim dosegom znanosti, filozofije i tumačenja svijeta.

Tako su sve religije munje pripisivale bogovima. U Grčkoj se munjama zabavljao Zeus, u Rimu Jupiter – Zeusov pandan. Na svjeveru, u nordijskoj religiji vrhovni bog Thor bio je ujedno bog groma, oluje i snage. Munje je stvarao pomoću čarobnog čekića Mjölnira. U slavenskoj religiji, Perun je munjama gađao zla bića.

U kršćanstvu stvar je malo drugačija. Ovdje je za munje, kao i za sve prirodne pojave, sile i fenomene odgovoran jedan bog, Jahve. On zapovijeda munjama, određuje im put i drži ih u svojim rukama. Munja je znak božje prisutnosti. Međutim, kako se takvo nebo, nebo na kojem je samo jedan jedini, svemogući i vječni Bog, ljudima činilo praznim, onda su ga naselili svecima.

Tako su Slaveni kad su prelazili na kršćanstvo, osobine starog boga groma Peruna prenijeli su na starozavjetnog proroka Iliju. Provzavši ga Ilijom Gromovnikom, zamišljali su da kad grmi i kad sijevaju munje, to se sveti Ilija vozi nebom u svojim plamenim kočijama i progoni đavla ili kažnjava grešnike.

Međutim, dok su jedni pristajali na takva objašnjenja – koja to zapravo i nisu – drugi su uporno htjeli proniknuti u tajne prirode, pa tako i munje. Na taj način pojave su prešle iz domene čudesnog u sferu predvidivog i mjerljivog. Jedna od tih pojava su svakako i munje.

Fizika atmosfere: Kako zapravo nastaju munje?

Pojavu munja znanost je objasnila bez potrebe da u nju upliće božanska bića. Munje su otprilike sredinom 18. stoljeća shvaćene i opisane kao električna pražnjenja goleme snage.

One nastaju u olujnim oblacima kumulonimbusima. Kumulonibmus je masivan, vizualno impresivan oblak,. Prepoznajemo ga po kontrastima i nijansama sive boje. To je divovski okomiti zid čiji je središnji i donji dio pun je tamnijih oblina i nabora koji izgledaju poput divovske cvjetače.

To su mjesta gdje snažne zračne struje guraju vlagu prema gore. U tim oblacima, dakle, nastaju munje u nekoliko ključnih koraka.

Polarizacija (razdvajanje naboja)

U olujnim oblacima zbog snažnih uzlaznih i silaznih sila lakše čestice, poput kristalića leda jure prega vrhu oblaka. Istovremeno teže čestice poput tuče padaju prema dolje. To gibanje dovodi do trenja koje izaziva triboelektrični efekt, slično kao kad se balon trlja o kosu ili o vunenu majicu. Pritom lakše čestice gube elektrone i postaju pozitivno nabijene, dok teže primaju elektrone i postaju negativno nabijene. U oblaku je, dakle, došlo do polarizacije.

Indukcija na tlu

Kada se na dnu oblaka nakupi golema količina negativnog naboja, on počinje djelovati na tlo ispod sebe. Djelovanje se očituje u tome da taj negativni naboj iz oblaka sada odguruje pozitivne čestice s površine Zemlje dublje u tlo. To se događa jer se jednako nabijene čestice međusobno odbijaju, a suprotno nabijene, međusobno privlače. Kako je dno oblaka negativno nabijeno, onda je djelovanje na tlo upravo takvo da vrhovi drveća, zgrada, pa čak i ljudi postaju pozitivno nabijeni.

Proboj izolatora i stvaranje plazme

Sad je pozornica već postavljena. Potrebno je još samo da razlika u potencijalu između oblaka i tla postane toliko velika da zrak – koji je inače odličan izolator – više ne može izdržati taj pritisak. Ovdje se radi o naponu od nekoliko stotina milijuna volti. Pod utjecajem tako jakog električnog polja, molekule plinova u zraku gube elektrone i zrak postaje vodljiva plazma.

Zatvaranje strujnog kruga

U tom trenutku stvoreni su uvjeti da se spoje nebo i Zemlja. Iz donjeg dijela oblaka prema tlu kreće nevidljivi tok elektrona u brzim koracima dugim oko 50 metara. On traži put najmanjeg otpora kroz ionizirani zrak. S druge strane, kad se taj tok dovoljno približi tlu, snažan pozitivan naboj s tla, s vrhova krovova, drveća ili gromobrana, “skače” prema gore kako bi mu krenuo u susret.

U trenutku kada se ova dva toka spoje, zatvara se strujni krug. Golema struja pojuri s tla prema oblaku. To je ono što mi vidimo kao blještavu svjetlost munje. Taj se proces odvija brzinom od oko 100.000 kilometara u sekundi. Kao što smo rekli, munja, tražeći najlakši put s neba prema Zemlji poprima fraktalnu strukturu, poput mnogih drugih sustava u prirodi.

Munje u brojkama

U prosjeku svake sekunde Zemlju udari 40-50 munja. Ako dodamo i bljeskove munja koje ne stignu do zemlje, već samo zasvijetle u oblaku, taj se broj penje na 100 bljeskova svake sekunde. To znači da u jednoj minuti 3.000 do 6.000 munja zabljesne diljem svijeta. U jednom danu našu Zemlju pogodi 8 milijuna i 640 tisuća munja. Godišnje to iznosi preko 3 milijarde munja.

One nisu ravnomjerno raspoređene, već su najčešće u tropskim i krajevima uz ekvator. Svejedno, kad se dogode kod nas, vrijedno ih je gledati, uživati na sigurnom u njihovom plesu kojim spajaju nebo i zemlju, te u specifičnom, čistom zraku punom ozona koji miriše na ljeto i osvježenje nakon oluje.

Pogledaj kako je to izgledalo iznad Novog Vinodolskog u našoj ekskluzivnoj foto priči.

Naslovna fotografija i video: Goran Zaborac

Pogledaj i ovo

Snježnik: Uspon preko Grebena i tužna priča o najljepšem domu

Kako nastaju munje: Od gnjeva bogova do znanstvenih objašnjenja

Tajne vodenica: Genijalni inženjering vinodolskih mlinara

Fliš: Tko uništava vinodolske ceste?

Jazavac (Meles meles): Arhitekt divljine koji stoljećima gradi obiteljske utvrde

sakupljanje magle u pustinji atacama u čileu

Sakupljanje magle: Kako ekološka tehnologija pretvara oblake u pitku vodu i pivo

Agava: Botanički nomad s meksičkim genima

Matić poljana (Gorski kotar): Predivna priroda i legendarna povijest

Gorski ljiljan: cvijet koji je Prometeju ukrao plamen

Krijesnice u Hrvatskoj: Kako svijetle i zašto nestaju iz vrtova?

Leptir prugasto jedarce: Graciozni letač koji skriva nevjerojatnu obranu

Schlosserov dom na Risnjaku: Povijest i sudbina planinarskog doma

Obični žućak i nema tako običan život

Nit’ je jela, nit’ je smrča – uskliknuo je 1875. Josip Pančić kad ju je konačno ugledao

Svjedočila je kako izumiru dinosauri, a ne prestaje nas impresionirati ni danas – paprat

“Čudiš se i diviš, možda vidiš nešto strašno” – park šuma Golubinjak

Biljka čije ime obećava zdravlje

Japlenški vrh – zelena oaza iznad Delnica

Zoološki vrt na Marjanu – već je sto godina mjesto susreta s divljim životinjama i blagom

Kod mnogih izazivaju jezu, a poljarice su zapravo jako korisne

Izrasle na mjestu gdje je udarila munja boga Peruna, postale su hrvatski nacionalni cvijet

Jeste li ih već primijetili?

Najduža rijeka koja izvire i uvire u Hrvatskoj

Kraj, gdje je romantika divlja, niema; gdje ćemo se diviti, pa prirodu bilo i strahom promatrati

Nebeski labirinti s najljepšim pogledom na Kvarner

Tako strašna vrha…

Pepino na Curku

Mirta Mataija

Mirta Mataija rođena je u Rijeci gdje je završila osnovnu i srednju školu, te diplomirala matematiku i informatiku na Filozofskom fakultetu. Zvanje magistrice prirodnih znanosti iz polja matematika stekla je na Matematičkom odjelu PMF-a u Zagrebu. Bavi se snimanjem dokumentarnih filmova i književnošću. Knjige: Ljeto u Jargovu – u pripremi (dobivena potpora na natječaju Ministarstva kulture i medija za 2024.); To nije pas, to je Cher!; Grad (dobivena potpora na Natječaju za poticanje književnog stvaralaštva Grada Rijeke za 2021; Put u planine (Gorančica Novog lista za prozu za 2021.); Težnja za slobodom (pobjednički rukopis natječaja UnderGrad, Gorančica Novog lista za prozu za 2019.)