Открита нова форма на светкавично образование

Заустванията в бурен облак понякога вървят с главата надолу

Как възниква мълния, все още е далеч напълно изяснено. Сега изследователите откриха съвсем ново явление. © Assalve / iStock
чете на глас

„Разсеяно“ изхвърляне: Изследователите са открили напълно нова форма на мълния в бурни облаци. Изхвърлянето вътре в облака се движи по точно обратния начин и е отрицателно, вместо положително заредено, както показаха техните измервания. Защо и колко често се появяват такива негативни шорти при гръмотевични бури, все още е озадачаващо. Откритието им обаче потвърждава, че процесите, участващи във формирането на мълнии, далеч не са напълно разбрани.

Гръмотевица и мълния са типичните признаци на гръмотевична буря. Светкавицата възниква, когато в бурен облак се натрупат силни разлики в заряда. Получените напрежения могат да достигнат повече от милиард волта. Ако това напрежение надвиши праговата стойност, възниква рязък разряд - той мига. Въздухът в светкавичния канал се загрява до 30 000 градуса. При силни гръмотевични бури има дори така наречените гобленови светкавици или гама лъчи и антиматерия.

Късо съединение в облака

Но дори и нормалните проблясъци все още са озадачаващи: „Въпреки повече от 250 години изследвания, все още е загадка как започва мълния“, казва Нингю Лю от университета в Ню Хемпшир. Според популярната теория, т. Нар. Положителни стримери са спусък: студените плазмени потоци, взаимосвързани с частици лед, се втурват надолу в облака, проправяйки пътя за баланса на заряда.

„Тези стриймъри водят до разработването на първия флаш канал“, обясняват Лиу и неговият екип. „Следователно се приема, че електрическото късо съединение в облачните бури започва с положителен разряд.” Тези разряди освобождават къс, но силен радиоимпулс, който също може да бъде измерен от земята. Точно това са използвали изследователите по време на няколко гръмотевични бури във Флорида, за да научат повече за процесите, участващи в мълниите.

Някои изпускания се случват погрешно

Изненадващият резултат: По време на някои гръмотевични бури стримерите се движеха точно „погрешно“. Вместо да върви отгоре надолу, късото съединение се движеше в обратна посока, както съобщават изследователите. Изхвърлянията достигнаха скорост до една пета от скоростта на светлината и понякога се удължиха на разстояния от 500 метра. Освен това изглежда, че тези събития винаги включват много стриймеринг наведнъж. показ

„Този ​​процес беше напълно неочакван“, казва Лю. „Движението нагоре показва, че става дума за срив на отрицателен заряд.“ Това е първият път, когато такива бури с отрицателни къси съединения са наблюдавани в бурни облаци, физикът. "Тези отрицателни изхвърляния са по-редки, но те представляват много забележима част от събитията."

Но не и еднопосочна улица

Защо изхвърлянията понякога се появяват с главата надолу, обаче, все още е озадачаващо. Изследователите подозират, че това винаги се случва, когато нормалното положително късо съединение в бурения облак е потиснато. "Нашите резултати показват, че светкавичната реакция в облака може да бъде по-двупосочна, отколкото се смяташе досега", казва колежката на Джулия Тилия.

Учените се надяват да научат повече за този новооткрит флаш изход чрез допълнителни измервания. Също така колко често се появяват такива отрицателни къси съединения и колко често причиняват видима светкавица, те искат да изяснят. Във всеки случай изглежда ясно, че някои изненади все още могат да се чакат в гръмотевичните вълни. (Nature Communications, 2019; doi: 10.1038 / s41467-019-09621-z)

Източник: Университет в Ню Хемпшир

- Надя Подбрегар