Огънят е древна технология, която е допринесла за еволюцията на човечеството. Нашите предци са го използвали за безопасност, готвене и съхранение на храна. Те се събирали около трепкащия огън, за да споделят истории, да предават културни знания и да изграждат общност. Днес огънят е важен индустриален инструмент. Той остава неразделна част от ежедневието и ритуалите ни (помислете за духането на свещичките на тортата за рождения ден).
Снимка: iStock
Както и преди милиони години, огънят може да оформя ландшафта, като има силата да унищожава и да подмладява цели екосистеми. Огънят ни е толкова познат, а все пак е трудно да го дефинираме. Какво всъщност е огънят? Нека започнем с въпрос, на който е малко по-лесно да отговорим.
Какви са съставките на огъня?
За да запалим огън, са ни необходими три неща: гориво (нещо, което да гори), кислород и първоначална искра или източник на топлина. Това е известно като огнен триъгълник, но можете да наречете горивото и кислорода "реагенти", а първоначалната топлина – "активационна енергия", пише "Science Alert".
Снимка: iStock
При горски пожар горивото се осигурява от органична материя (като дърво). Кислородът се намира във въздуха, а активиращата енергия може да дойде от различни източници, като мълния или човешка дейност.
Още: Откриха най-ранните доказателства за използване на огън от хора
Ако премахнем един от реагентите, огънят не може да продължи да гори. За да се потуши горски пожар, топлината може да се отстрани чрез заливане на огъня с вода. Водата се превръща в пара, която също задушава огъня, като измества въздуха. Горивото може да бъде изразходвано от самия пожар или да бъде превантивно отстранено чрез намаляване на опасността или културни изгаряния. Основният "продукт" на пожара е енергията, заедно с газовете въглероден диоксид и водна пара. Когато има повече гориво, отколкото кислород за горене, какъвто е случаят при горски пожар, могат да се получат допълнителни продукти.
Снимка: iStock
Един от тях е саждите, които са малки, полуизгорели частици въглерод. Тези продукти взаимодействат, за да ни предоставят това, което усещаме и виждаме, когато преживяваме пожар.
Още: Хората преобразяват Земята с огън поне от 50 000 години
Топлината, която усещаме от огъня, идва от енергията, която се излъчва навън под формата на топлина. Горещите газове се издигат, защото са по-малко плътни от околния, по-хладен въздух. Газовете носят със себе си частици сажди, които светят в жълто-оранжево поради високата си температура, пише "Science Alert".
Снимка: iStock
При горски пожар или лагерен огън именно светещата сажда е това, което възприемаме като пламъци. Пламъците всъщност се простират много по-високо от мястото, където можем да ги видим. Когато саждите се издигат нагоре, те се охлаждат и излъчват светлина в цветове, които не можем да видим, като например инфрачервена светлина.
И така, какво е огънят?
Очевидно не е течност или твърдо вещество. Макар пламъците да съдържат горещи газове, те съществуват само докато огънят гори. Те не съществуват в стабилно състояние сами по себе си и не можем да ги съберем в съд, както бихме могли да направим с CO₂ или водни пари. Следователно пламъците и огънят не са газове.
Снимка: iStock
Можем да изключим и плазмата – четвъртото състояние на материята. Плазмата е подобна на изключително горещ газ, но с някои ключови разлики. Плазмата съдържа толкова много топлинна енергия, че атомите в нея се йонизират, което означава, че вече не могат да задържат всичките си електрони. Плазмата е като супа от заредени частици, както електрони, така и йонизирани атоми, които могат да провеждат електричество и да реагират на магнитно поле, пише "Science Alert".
В най-горещите части на най-интензивните пожари е възможно да има достатъчно йонизирани атоми, за да се образуват области със слаба плазма. Плазмата обаче не е стабилна сама по себе си и огънят като цяло не се държи като плазма. Всъщност огънят изобщо не е материя. Огънят е процес. Той е вид химична реакция, наречена горене.
Процес, уникален за Земята
Снимка: iStock
Газовете и плазмата са навсякъде във Вселената, но огънят, какъвто го познаваме – с видими пламъци, подхранвани от кислород – изглежда е уникален за Земята.
Самата Земя се е образувала от прах и газ около младото Слънце, което е толкова горещо, че е почти изцяло плазма. Вселената е дом на трилиони галактики, всяка от които е пълна със звезди и възможни планетарни системи, така че там има много газ и плазма.
Междувременно нашата Земя е единственото място във Вселената, където е известно, че е възможен огънят.
Това е така, защото един от ключовите компоненти за огъня – стабилен приток на кислород – е страничен продукт на живота. А доколкото знаем, животът съществува само тук, на Земята.
