29 เมษายน 2021… เวบไซต์ ScienceDaily.com ได้เปิดข้อมูลการค้นพบปฏิกิริยาเคมีในชั้นบรรยากาศ ซึ่งอาจจะเป็นกุญแจสำคัญในการเยียวยาชั้นบรรยากาศ ที่สะสมก๊าซเรือนกระจกเอาไว้มากมาย ซึ่งนักวิจัยจาก Penn State University ได้ค้นพบปฏิกิริยาการเกิด Hydroxyl Radical และ Hydroperoxyl Radical ขั้นยิ่งยวด ที่มองไม่เห็นและจับภาพใดๆ ไม่ได้มาก่อนในขณะเกิดพายุและมีฟ้าผ่าในหมู่เมฆ… ซึ่ง Hydroxyl Radical ในชั้นบรรยากาศที่เกิดขึ้นและค้นพบครั้งนี้ มีความสำคัญในฐานะเป็นเคมีตั้งต้นปฏิกิริยาลูกโซ่ หรือ Initiates Chemical Reactions ในชั้นบรรยากาศ ซึ่งสามารถสลาย หรือ ทำลายโมเลกุลของก๊าซเรือนกระจกอย่าง Methane ได้อย่างยอดเยี่ยม
ข้อเท็จจริงก็คือ… Hydroxyl Radical หรือ •OH เป็นอนุมูลอิสระที่มีอิเลคทรอนที่ไม่เสถียรอยู่ในตัวเนื่องจากขาดสมดุลย์ จนก่อปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่นๆ ใกล้เคียง และสร้างอนุมูลอิสระตัวใหม่เพิ่มขึ้นในทุกปฏิกิริยา กลายเป็นโดมิโนอนุมูลอิสระต่อเนื่องเป็นวงกว้างและกระทบโครงสร้างโมเลกุลของสสารในชั้นบรรยากาศอย่างมีนัยยะสำคัญ… โดยเฉพาะการเปลี่ยนและสลายโครงสร้างทางเคมีของ Methane จนสิ้นสภาพการเป็นก๊าซเรือนกระจก
Professor Dr.William H. Brune ศาสตราจารย์ด้านอุตุนิยมวิทยาจาก Penn State University ผู้ค้นพบสัญญาณแทรกซ้อนจากการขึ้นบินเก็บข้อมูลพายุที่ไม่รู้จักว่าคืออะไร และเมื่อแยกสัญญาณรบกวน หรือ Noise ที่เครื่องมือเก็บข้อมูลบันทึกได้มาวิเคราะห์เพิ่มเติมในภายหลัง พร้อมสมมุติฐานและการตรวจสอบสมมุติฐานเบื้องต้นใหม่ จนนำไปสู่การค้นพบครั้งสำคัญทางอุตุนิยมวิทยาและวิทยาการด้านภูมิอากาศระดับชั้นบรรยากาศอย่างสำคัญ… ซึ่งข้อมูลที่ใช้ริเริ่มวิเคราะห์เป็นข้อมูลที่บันทึกจากเที่ยวบินเก็บข้อมูลเหนือโคโลราโดและโอกลาโฮมาในปี 2012 ก่อนจะมีการทำวิจัยยืนยันสมมุติฐานอีกครั้งโดยมีนักศึกษาระดับปริญญาโทและปริญญาเอกซึ่งเป็น Advisee ของ Professor Dr.William H. Brune เข้าร่วมโครงการและสานต่อสมมุติฐานเป็นงานวิจัยย่อยอีกไม่น้อย… โดยพวกเขาได้ทำการทดลองในห้องปฏิบัติการ รวมทั้งการสร้างแบบจำลองต่างๆ ไปจนถึงขึ้นบินเก็บข้อมูลและวิเคราะห์ข้อมูลยืนยันซ้ำ จนได้ตีพิมพ์ผลการวิจัยบน Journal of Geophysical Research Atmospheres ในหัวข้อ Electrical Discharges Produce Prodigious Amounts of Hydroxyl and Hydroperoxyl Radicals เป็นเรื่องแรก โดยมีชื่อ Jena M. Jenkins นักศึกษาปริญญาเอก ซึ่งมี Professor Dr.William H. Brune เป็นอาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์เป็นชื่อแรกในผลงานตีพิมพ์… เผยแพร่สดๆ ร้อนไปเมื่อวันที่ 29 เมษายน 2021
คำอธิบายปรากฏการณ์ที่น่าตื่นเต้นนี้ก็คือ… เหตุการณ์ฟ้าแลบหรือประจุไฟฟ้าในหมู่เมฆ จะสร้างไนโตรเจนออกไซด์ หรือ NOx และ โอโซน หรือ O₃ ซึ่งจะสร้าง Hydroxyl Radical หรือ OH ซึ่งเป็นสารอนุมูลอิสระในชั้นบรรยากาศ… การจำลองปรากฏหารณ์ฟ้าแลบในห้องปฏิบัติการณ์ด้วยประจุไฟฟ้าต่ำๆ จนมองไม่เห็นแสงด้วยตาเปล่า พบการเกิด OH ปริมาณสูงและคงอยู่อย่างสำคัญเหมือนที่พบในความกดดันในชั้นบรรยากาศทั่วไปในขณะเกิดฝนฟ้าคะนอง และเครื่องตรวจวัดอากาศทางอุตุนิยมวิทยาบันทึกได้ เหมือนข้อมูลชุดที่เก็บจากเที่ยวบินในพายุเหนือโคโลราโดและโอกลาโฮมาปี 2012
นักวิจัยจึงสรุปปรากฏการณ์ที่พบในเบื้อต้นนี้ว่า… การปลดปล่อยกระแสไฟฟ้าอ่อนๆ ในชั้นบรรยากาศเพื่อก่อ Hydroxyl Radical หรือ OH ซึ่งเป็นสารอนุมูลอิสระในชั้นบรรยากาศ คือแนวทางการสร้างปฏิกิริยา Oxidation ในชั้นบรรยากาศระดับล่าง ที่สามารถสลายก๊าซเรือนกระจกได้… ซึ่งกำลังกลายเป็นความหวังและแนวทางในการสร้างสมดุลย์เคมีในชั้นบรรยากาศอย่างสำคัญ…
#FridaysForFuture ครับ!
References…
