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自从第二次世界大战，美国在日本投下两颗原子弹开始，蘑菇云就成了描述核弹爆炸场景的标志性元素。从那之后，许多影视作品都会以蘑菇云这个意象来指代核爆。

可是，蘑菇云都是蘑菇的样子吗？

撰文

机灵豹

编辑

老虎的牙

美编

大美

01

不同形状的蘑菇云

蘑菇云指的是由于爆炸而产生的强大的爆炸云，形状类似于蘑菇。

但是，并不是所有蘑菇云都是传统意义上的蘑菇形状。比如，当年在日本爆炸的原子弹产生的就不是蘑菇形状，而是呈现了两截云形状。

??年8月8日对日本长崎的原子弹袭击。

livescience

两截云形状的蘑菇云主要由两个主要部分组成。一部分是上方的滚滚白云，这是由原子弹本身的汽化产物和周围空气中的冷凝水所形成的。

另一部分是一根从地面延伸出来的呈棕色的茎状云，组成这一部分的主要物质是从地面升起的尘土和碎片。但是，这两部分并没有完全接触。

这是因为，根据核弹爆炸当量和爆炸高度的不同，爆炸产生的蘑菇云其实会有不同的外形特征。

当年在日本爆炸的原子弹是在高空引爆的，所以会产生这种两截云。我们在影视节目看到的那种完整的蘑菇云，需要在离地面很近的位置引爆，且爆炸当量要达到一定等级，才会产生。

马绍尔群岛比基尼环礁的核爆实验，照片记录了在爆炸后立即形成的蘑菇云。

pixabay

02

为什么核弹爆炸会出现蘑菇云？

事实上，当炸弹爆炸时，产生的能量会不分青红皂白地向四面八方射出，不管是什么类型的核弹都一样。

那么，为什么核弹爆炸会导致蘑菇云的出现，而不是一团不断扩大的炽热火球呢？

对此，科学家们表示，尽管在核弹爆炸的最初，爆发的能量确实形成了一个灼热的空气泡，就像所有其他炸弹一样。但这只是故事的开始。

由于热空气会向上升，所以这个灼热空气泡的中心位置会比边缘承受更大的浮力，因此上升速度也最快。

想象一下妈妈在家里用烤箱做好吃的纸杯蛋糕的情景，是不是蛋糕的中间部分要比边缘部分膨胀得更快，凸起得更高？就是因为这个道理。

??纸杯蛋糕

pixabay

这样一来，尽管整个热空气泡都处于上升状态，但由于球体中间部分速度更快，在下方形成了低气压区域。于是，球体外部较冷的空气开始冲入正在上升的气泡下方。

因为空气流动的作用，上升中的热气泡逐渐扭曲成圆环形，远远看去就像是蘑菇的伞盖。

蘑菇云形成过程示意图

livescience

而且由于热空气分子在带电状态下快速移动，以超高的速度相互碰撞，最终在气泡中心下方形成了一个近乎真空的状态。地面上因爆炸产生的灰尘和碎屑被不断吸入真空区域并向上推动云团。这种吸入灰尘和碎屑的喷射流就形成了蘑菇的茎，这就是我们看到的蘑菇云的由来。

03

太空中能够形成蘑菇云吗？

如果我们在月球上引爆核弹，也会出现蘑菇云吗？

事实上，答案是否定的。

形成蘑菇云最重要的一个条件是爆炸必须发生在大气层内。

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“爆炸需要发生在大气层内，这样我们才能拥有塑造蘑菇云的流体物质，比如空气。”研究蘑菇云的科学家会这样告诉你。

这种情况之所以不会发生在月球上，因为：

①月球是真空环境，因此无法将最初的热空气泡扭曲成环面。

②和地球不同，月球上的空气密度不存在差异，所以没法吸收物质生长成云柱。

pixabay

当然，月球上没有可怕的核弹也是月球上不会出现蘑菇云的重要原因。

既然核弹如此可怕，会给地球带来无法恢复的破坏，我们就应该坚决禁止使用核弹。

那为什么我们还要研究蘑菇云呢？

科学家们研究蘑菇云以及核弹爆炸会导致的其他影响，也是为了防患于未然。万一在将来的某一天，世界上真的发生了核危机，那时，他们能够根据现在的研究成果，迅速计算出放射性粒子的位置与量级，正确预测辐射尘将会沉降的区域和时间，然后为保护公众健康提供科学的建议与指导。

不过，我们还是希望科学家们对蘑菇云的研究，最好永远都没有投入使用的那一天。

参考资料：