ผลึกสายฟ้า (Fulgurite)

           ปรากฎการณ์ทางธรรมชาติต่าง ๆที่เกิดขึ้นบนโลกนั้นมีหลายปรากฎการณ์ที่สร้างความประหลาดใจให้แก่มนุษย์ บางปรากฏการณ์ก็สร้างความเสียหาย หนึ่งในปรากฎการณ์นั้นก็คือฟ้าผ่า ซึ่งจริง ๆแล้วการเกิดฟ้าผ่าเป็นปรากฎการณ์ที่ทุกคนเคยพบเห็นและสามารถพบได้ทั่วไปเมื่อมีฝนตกหนักๆหรือเกิดฝนฟ้าคะนอง ฟ้าผ่านั้นเกิดจากเมฆเกิดการเสียดสีและเกิดการแลกเปลี่ยนประจุไฟฟ้า ปกติแล้วเมื่อเกิดการเสียดสีกันประจุบวกมักจะอยู่ด้านบนของเมฆหรือยอดเมฆ ส่วนประจุลบจะอยู่ที่ฐานของเมฆ ซึ่งตัวประจุลบที่อยู่ตรงฐานของเมฆและพื้นดินทำให้การเหนี่ยวนำประจุบวกบริเวณพื้นดินใต้เมฆและเกิดลักษณะเป็นสนามไฟฟ้า ถ้าความต่างศักย์ระหว่างเมฆและพื้นดินมีความแตกต่างกันมาก ๆ เมฆจะมีการปลดปล่อยพลังงานออกมา ซึ่งก็คือ ฟ้าผ่านั่นเอง            ฟ้าผ่าก็เป็นหนึ่งในปรากฎการณ์ที่น่าสนใจ เนื่องจากฟ้าผ่านั้นมีความเร็วที่สูงมาก แต่ยังช้ากว่าแสงเพราะฟ้าผ่าเป็นการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ซึ่งมีมวล ความเร็วจึงน้อยกว่าความเร็วแสง โดยความเร็วของฟ้าผ่าอาจจะสูงถึง 50,000 km/s หรือช้ากว่าแสงประมาณ 6 เท่า นอกจากนั้นฟ้าผ่าสามารถผ่าออกไปได้ไกล


          จากเมฆนั้นถึง 30-40 กิโลเมตร (ฟ้าผ่าแบบประจุบวก) แสดงว่าบางที่อาจจะเกิดฟ้าผ่าได้ ถึงแม้ว่าจะไม่ได้เกิดฝนตกหรือฝนฟ้าคะนอง ความรุนแรงของฟ้าผ่านั้นถ้าเป็นการผ่าแบบประจุบวกสามารถมีกระแสไฟฟ้าได้ถึง 300,000 แอมแปร์ และมีความต่างศักย์อาจจะสูงถึง 1,000,000,000 โวลต์ หรือ 1 พันล้านโวลต์ ซึ่งทรงพลังกว่าการผ่าแบบประจุลบประมาณ 10 เท่า


          นอกจากนี้ยังมีอีกปรากฎการณ์หนึ่งที่เกิดขึ้นเนื่องจากฟ้าผ่า สิ่งนั้นเรียกว่า ผลึกสายฟ้า (Fulgurite) ซึ่ง“ฟูลกูไรต์ (Fulgurite)” เป็นภาษาละตินที่แปลว่า ฟ้าผ่า สำหรับประเทศไทยเราเรียกว่า “ผลึกสายฟ้า” โดยผลึกสายฟ้านี้ไม่ใช่หินที่ใช้สำหรับเปลี่ยนร่างของ Pikachu เป็น Raichu แต่อย่างใด แต่เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นจากการที่ฟ้าผ่าลงมาบนพื้นและมักเกิดขึ้นในบริเวณที่มีทรายเป็นองค์ประกอบ โอกาสการเกิดผสึกสายฟ้านั้นมีน้อยมาก ๆ (1 ใน 100,000 ครั้ง) ดังนั้นผลึกสายฟ้าไม่ใช่ว่าจะเกิดทุกครั้งที่มีฟ้าผ่าลงพื้นดิน


          การเกิดของผลึกสายฟ้าหรือฟูลกูไรต์เป็นผลมาจากการที่มีฟ้าผ่าลงบนพื้นโลก ทำให้เกิดการหลอมรวมของเศษหิน ดิน ทราย เนื่องจากฟ้าผ่านั้นมีความต่างศักย์ทางไฟฟ้าที่สูงมากจึงสามารถทำให้เกิดความร้อนที่สูง ซึ่งมีอุณหภูมิที่มากกว่า 1,800 องศาเซลเซียส บางครั้งอาจจะสูงถึง 20,000 องศาเซลเซียส ดังนั้นจึงเกิดการ การหลอมรวมของทรายทำให้เกิดการฟอร์มตัวเป็นแก้ว  องค์ประกอบส่วนใหญ่จะเป็นทรายและเศษหินชิ้นเล็ก ๆ ลักษณะผลึกสายฟ้าจะเป็นท่อ ด้านในกลวง แตกแขนงเหมือนรากของต้นไม้ บางครั้งอาจจะมีสีต่าง ๆ บางครั้งอาจจะใสหรือไม่มีสี เนื่องจากอาจจะมีสิ่งที่เจือปนในทรายและแร่ธาตุต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของพื้นดินที่นั้น ๆ ซึ่งแต่ละพื้นที่ก็มีสัดส่วนขององค์ประกอบและแร่ธาตุที่แตกต่างกัน


          ผลึกสายฟ้านั้นเกิดขึ้นได้ยาก จึงมักมีคนเก็บสะสมและมีการซื้อขายเกิดขึ้น ผลึกสายฟ้าบางชิ้นจึงมีราคาค่อนข้างสูง ขึ้นอยู่การลวดลายและสีสัน บางคนนำมาทำเป็นเครื่องประดับและเครื่องราง บางคนหาวิธีทำเลียนแบบธรรมชาติโดยใช้สายล่อฟ้าต่อกับกองทราย เมื่อมีฝนฟ้าคะนองแล้วเกิดฟ้าผ่าจะได้ผ่าลงบนกองทรายที่เตรียมไว้ หรือบางคนอาจจะสร้างสายฟ้าจำลองขึ้นมาด้วยหม้อแปลงแต่ก็ยังเป็นเรื่องที่ยากมาก ๆ ที่จะเลียนแบบการเกิดผลึกสายฟ้า 

• [1]  Kaushik, Fulgurite: What Happens When Lightning Strikes Sand, https://www.amusingplanet.com/2015/07/fulgurite-what-happens-when-lightning.html , สืบค้นเมื่อ 20 สิงหาคม 2562
• [2] บทความ Fulgurite: A rare phenomenon, News on Research / Academia, https://www.geoengineer.org/news/fulgurite-a-rare-phenomenon , สืบค้นเมื่อ 20 สิงหาคม 2562
• [3] Jeff J. Person, Fossilized Lightning!, GEO NEWS, https://www.dmr.nd.gov/ndgs/documents/newsletter/2013Summer/FossilizedLightning.pdf , สืบค้นเมื่อ 20 สิงหาคม 2562
• [4] บทความ Fulgurite ผลึกในตำนานที่มาจากฟ้าผ่า, http://wowboom.blogspot.jp/2009/12/fulgurite.html , สืบค้นเมื่อ 20 สิงหาคม 2562
• [5] บัญชา ธนบุญสมบัติ, ฟ้าผ่า....เรื่องที่คุณต้องรู้, ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ, https://www2.mtec.or.th/th/e-magazine/admin/upload/254_31-46.pdf , สืบค้นเมื่อ 20 สิงหาคม 2562