Jak zabija piorun?

Jeśli wierzyć szacunkom meteorologów, klimatologów, synoptyków (trzeba uczciwie przyznać, że nie są precyzyjne), co sekundę w powierzchnię naszej planety uderza mniej więcej 100 piorunów, ponieważ w każdej chwili na Ziemi szaleje od 2 do 3 tysięcy burz. Z tego powodu w kilometr kwadratowy gruntu trafiają rocznie średnio dwa pioruny, a w całą powierzchnię Ziemi, w lądy i oceany, ponad miliard. Błyskawica trwa ułamek sekundy, ma około 2 centymetrów średnicy i od 1 do 50 kilometrów długości. Jej temperatura jest pięciokrotnie wyższa niż temperatura powierzchni Słońca, sięga 30 tysięcy stopni Celsjusza.

Takie niebezpieczeństwo czyha na Bogu ducha winnych ludzi. A konkretnie: dwa tygodnie temu brat Antoni Marczewski, student Kolegium Filozoficzno-Teologicznego Dominikanów w Krakowie, zginął rażony piorunem. Miesiąc wcześniej w rumuńskich Karpatach podczas burzy piorun trafił polskie małżeństwo wracające do schroniska: trzymali się za ręce, zginęli na miejscu. W Sączkowie w gminie Przemęt, powiat wolsztyński, zginął 34-letni wędkarz porażony piorunem, gdy przebywał w wolno stojącym szalecie. Burza zaskoczyła grupę uprawiającą trekking w parku narodowym w Anglii, jeden z mężczyzn próbował zrobić selfie, używając metalowego kija do robienia zdjęć z ręki, kij zadziałał jak piorunochron, trup na miejscu. Roy Sullivan, strażnik Narodowego Parku Shenandoah w Wirginii, został rażony piorunem siedem razy w ciągu ponad 30 lat, przeżył, choć odnosił mniejsze i większe obrażenia; jego dwa kapelusze, na których widać ślad po palącej błyskawicy, można oglądać w Muzeum Rekordów Guinnessa w Dublinie.

28 maja tego roku 11 osób, w tym ośmioro dzieci, zostało porażonych piorunem we Francji, w parku Monceau, gdy szukali schronienia przed burzą pod drzewem. Dlaczego nie zginęli wszyscy lub tylko niektórzy? Statystyki mówią, że od 20 do 30 proc. porażeń piorunem kończy się śmiercią. Dlaczego nie wszystkie?

Człowiek – przewodnik doskonały

W chmurze burzowej potencjał elektryczny rozmieszczony jest w specyficzny sposób: ładunki dodatnie koncentrują się w szczycie chmury, ładunki ujemne u jej podstawy. Na ziemi, pod groźnie wyglądającą imponującą chmurą o nazwie cumulonimbus, ładunki dodatnie wznoszą się ku powierzchni, przyciągane przez ich przeciwieństwo, czyli ładunki ujemne w podstawie cumulonimbusa. Gdy ładunek elektryczny wystrzela w dół z chmury, szuka najkrótszej drogi do ziemi. Na tej trasie powietrze jest opornikiem, dlatego piorun korzysta ze wszystkiego, co ma pod ręką, co oferuje mu najmniejszy opór elektryczny, aby dotrzeć do ziemi – na przykład drzewo.

Organizm pojedynczego stojącego człowieka jest dobrym skrótem dla pioruna, tego wyładowania elektrycznego dążącego z góry na dół. System krwionośny człowieka i jego system nerwowy są dobrymi przewodnikami. Także skóra stawia mniejszy opór prądowi elektrycznemu, gdy jest zmoczona, a jest zmoczona podczas burzy, gdy leje deszcz. Zwykły, standardowy piorun osiąga miliony woltów. Gdy coś tak brutalnego, co trwa zaledwie ułamek sekundy, trafia w ludzka postać, „człowiek, który widzi błyskawicę i słyszy grzmot, nie jest tym, który został porażony" – pisał Pliniusz Starszy już przed dwoma tysiącleciami.

Porażeni na różne sposoby

Pioruny generują całą gamę fal dźwiękowych o niskiej częstotliwości, które działają na psychikę człowieka, powodując uczucie lęku. Dlatego nawet dalekie odgłosy wyładowań zawsze brzmią złowrogo, wywołują nieprzyjemne doznania. Nie bez powodu. Pioruny o ogromnym natężeniu zdolne są do wyrządzania spektakularnych zniszczeć, potrafią zamienić mały dom w stertę gruzu. Wyładowania o małej mocy to pioruny zapalające – są przyczyną większości pożarów lasów i domostw. Uderzenia piorunów powodują szkody w przemyśle energetycznym, niszczą domowe urządzenia elektryczne – lodówki, pralki, telewizory, kasują pamięć komputerów.

Oddziaływanie pioruna na ludzki organizm zależy od sposobu, w jaki zostaje on trafiony. Jak zauważają i raportują lekarze z Oddziału Oparzeń i z Oddziału Anestezjologii i Reanimacji Szpitala Uniwersyteckiego w Tuluzie we Francji, trzeba rozróżniać odmienne sposoby trafienia piorunem, podczas którego prąd elektryczny przepływa przez ciało. Najgroźniejsze jest trafienie bezpośrednie, gdy piorun rozładowuje się bezpośrednio w ciele ofiary.

Śmiertelne niebezpieczeństwo występuje także (choć rzecz nie zawsze kończy się śmiercią) przy tak zwanym trafieniu bocznym – osoba mająca kontakt z ziemią chroni się pod strukturą przewodzącą, na przykład drzewem lub namiotem, ponieważ te struktury przyjmują bezpośrednie trafienie pioruna.

Śmiertelnie groźne może być porażenie podczas stawiania kroków, w chodzie i w biegu – wprawdzie piorun trafia w ziemię, ale rozprzestrzenia się w niej wokół miejsca trafienia, a człowiek idzie bądź biegnie po tym porażonym polu.

Porażenie może nastąpić w miejscu zamieszkania, gdy piorun trafia w zewnętrzną linię telefoniczną – rozchodzi się wówczas wzdłuż sieci, docierając do człowieka trzymającego akurat, na nieszczęście, słuchawkę przy uchu.

Bywają porażenia zbiorowe, tak jak to we Francji z 28 maja, gdy prąd przechodzi z jednej osoby na drugą, bowiem ludzie stoją lub siedzą ciasno skupieni – a przecież podczas burzy to całkiem naturalny odruch.

Wreszcie nie należy zapominać ani lekceważyć tego, że człowiek może doznać ciężkiego szoku, stracić słuch, doznać zawału serca pod wpływem efektu akustycznego, czyli potwornego grzmotu. Może też zostać oślepiony błyskawicą, nawet na zawsze, gdy zniszczeniu ulegną nerwy oczne.

Podczas porażenia piorunem prąd elektryczny błyskawicznie (w pełnym tego słowa znaczeniu) przepływa przez ciało, przez skórę. Jak relacjonuje Emile Renard, strażak z Orleanu, który ratował trafioną piorunem kobietę: „Ofiara miała czarny punkt poniżej jednej piersi, było to miejsce, w którym piorun wniknął do ciała, miała też drugi punkt, ulokowany koło stopy". Słowem, punkt wejścia i punkt wyjścia ładunku elektrycznego, który dążył do jak najszybszego, najkrótszą drogą, dosięgnięcia ziemi.

Nie samo zło

Jeśli piorun dotyka ciała jedynie powierzchniowo, powoduje mniej lub bardziej groźne oparzenia skóry, podobne w rysunku do liścia paproci. „Prawdopodobnie jest to spowodowane trajektorią prądu wybierającego strefy w skórze najlepiej przewodzące, czyli takie, w których sieć naczyń krwionośnych, zwłaszcza najdrobniejszych, jest najgęściejsza. Jednak jest to jedynie domysł, bowiem na razie nie istnieje żadne wytłumaczenie naukowe tego fenomenu" – podkreślają wspomniani już lekarze ze szpitala uniwersyteckiego w Tuluzie. Zdarza się bowiem, że prąd, przechodząc przez ciało, powoduje głębokie uszkodzenia skóry, sięgając tkanki mięśniowej i kostnej.

Piorun jaki jest, każdy widzi, ale z punktu widzenia fizyki, medycyny i w ogóle nauki pozostaje zjawiskiem nie do końca rozpoznanym. Exemplum: badania opublikowane w artykule naukowców z amerykańskiego Krajowego Laboratorium Burz pt. „Demografia wypadków w wyniku rażenia piorunem w latach 1959–1994" pokazują, że mężczyźni stanowią około 80 proc. śmiertelnych ofiar piorunów. Jako przyczynę tego kuriozalnego zjawiska niektórzy uczeni wskazują testosteron, który ma działać jak magnes. Innego zdania jest dr Peter Todd, psycholog behawioralny z Indiana University w Bloomington; jego zdaniem może to być spowodowane różnicami w zachowaniach płci ukształtowanych w toku tysięcy lat ewolucji; u kobiet premiowane były zachowania mało ryzykowne, nastawione na ochronę potomstwa, tymczasem mężczyźni nagradzani byli za podejmowanie ryzyka. – Bez wątpienia wychodzenie na zewnątrz w czasie burzy można nazwać zachowaniem ryzykownym – uważa dr Peter Todd.

Cyprian Kamil Norwid nie miał o tym pojęcia, pisząc: „Chciałbym jak piorun uderzyć i zginąć, ale o gwiazdy zaczepić w locie". Być może, wiedziony genialną intuicją właściwą poetom, przeczuwał, że jednak pioruny to nie tylko samo zło. Według jednej z teorii naukowych bez nich życie nie pojawiłoby się na naszej planecie; dzięki nim w pierwotnym oceanie wytworzyły się związki chemiczne, z których następnie powstały formy żywe.

To kiedyś, a dziś ogromna temperatura błyskawic „spala" powietrze; produktem tych reakcji są związki azotu, podstawowy element wzrostu roślin. Według szacunków pioruny dostarczają naszej planecie jednej trzeciej tych życiodajnych – z punktu widzenia roślin – substancji.