Mengapa Bom Nukllir Menciptakan Awan Jamur?

Semuanya berawal dari sebuah ledakan yang menciptakan Awan Pyrocumulus, bola api dari gas-gas panas yang dipercepat ke segala arah. Karena bola api gas-gas yang dipercepat ini lebih panas, dan karenanya lebih kurang padat, daripada udara di sekitarnya, maka ia mulai naik - dalam kasus ledakan nuklir, ini terjadi sangat cepat. Inilah yang pada akhirnya membentuk topi jamur.

Seiring bola api naik, ia akan meninggalkan udara yang dipanaskan, menciptakan efek seperti cerobong yang menarik setiap asap dan gas di tepi luar dari cerobong - konveksi beraksi! Secara visual, ini membentuk batang dari jamur.

Persepsi bahwa topi jamur melengkung ke bawah di sekitar batang, adalah akibat dari perbedaan suhu di pusat topi dan di tepi luarnya. Pusat lebih panas dan karenanya akan naik lebih cepat, meninggalkan tepi luar yang lebih lambat terjebak dalam arus konveksi batang yang mengagumkan.

Setelah awan mencapai titik tertentu di atmosfer kita, di mana kepadatan awan gas telah sama dengan kepadatan udara di sekitarnya, maka awan akan berhenti naik dan mulai menyebar, membuat topi yang megah.

Seluruh proses diatas adalah sesuatu yang menggambarkan apa yang dikenal sebagai Ketidakstabilan Rayleigh-Taylor. Ketidakstabilan ini dikenal dalam fisika dan, secara umum, menggambarkan penggabungan antara dua zat yang berbeda (terutama cairan dan gas) yang memiliki kerapatan yang berbeda dan dikenakan percepatan. Dalam kasus bom atom, percepatan, dan gas-gas panas menciptakan kepadatan berbeda dari material, disebabkan oleh ledakan.

Sampai disini, Anda mungkin sudah menduga bahwa Anda tidak perlu bom atom untuk membuat awan jamur. Ledakan besar apapun dapat menciptakan awan jamur. Letusan gunung berapi juga dapat menciptakan awan jamur alami. Yang dibutuhkan adalah energi yang cukup yang dirilis dengan cepat (dalam hal ini ledakan) yang menciptakan kantong material yang kepadatannya berbeda (dalam hal ini, gas dipanaskan).

Ada banyak contoh lain di dunia kita yang menciptakan, dan dijelaskan oleh, fenomena yang sama yang memberi kita formasi ini. Misalnya, medan magnet planet, jet-stream angin yang membantu mengontrol iklim planet kita, suara gertakan udang, bahkan pemahaman kita tentang berbagai bentuk tertentu dari fusi semua bisa dikaitkan dengan Rayleigh-Taylor Instability.

Perhatikan ledakan nuklir terbesar yang dibuat oleh manusia ini:

Anda mungkin juga memperhatikan bahwa ledakan nuklir, selain memproduksi pembentukan jamur yang menakutkan ini, juga kadang-kadang menghasilkan cincin awan di sekitar tutup jamur. Apa yang terjadi di sini adalah bahwa daerah tekanan rendah tercipta melalui fase negatif dari gelombang kejut (fase yang mengikuti gelombang gas terkompresi di bagian muka dari gelombang kejut). Hal ini menyebabkan penurunan suhu, yang bersama dengan tekanan rendah berpotensi dapat menurunkan titik kondensasi yang cukup untuk menciptakan awan temporer. Halo awan di sekitar ledakan dikenal sebagai "Wilson Cloud", diambil dari nama fisikawan Skotlandia Charles Wilson yang menemukan Wilson Cloud Chamber (kamar kabut wilson) dimana hal yang serupa dapat diamati.

Tweet