školství

Vědci řeší tajemství, jak začíná blesk – a začíná to ve vesmíru

Lightning udeří Středozemní moře z Port-La-Nouvelle v jižní Francii. Kredit: Maxime Raynal / CC od 2.0

Nová studie odhaluje, že blesk může pocházet Kosmické paprsky Ve vesmíru, která stává atmosféru Země, vyřeší jednu z nejdelších tajemství přírody o tom, jak bouře uvolní své mocné šrouby.

Po staletí vědci chápali blesky jako elektrický výtok mezi mraky a zemským povrchem. Zdroj intenzivního elektrického pole potřebného k jeho výrobě však zůstal nejasný.

Nová zjištění, zveřejněná 28. července v časopise Journal of Geophysical Research: Atmosféry, ukazují na vysokoenergetické částice z vesmíru jako na chybějící spojení.

Kosmické paprsky vyvolaly řetězovou reakci

Vědci vedený Victorem Pasko, profesorem elektrotechniky ve státě Penn State, analyzovali data ze satelitů, pozemních senzorů a vysokoškolských průzkumných letadel. Tyto pozorování kombinovali s počítačovými simulacemi a studovali okamžik těsně před bleskovými formami.

Po celá desetiletí vědci diskutovali o dvou hlavních teoriích. Jeden navrhl, aby statická elektřina generovaná ledovými kolizemi v bouřkových mracích vytvářela dostatek náboje blesk.

Druhý navrhl kosmické paprsky – vysokoenergetické subatomické částice, většinou protony, které pocházejí ze slunce, supernovů a dalších mimozemských zdrojů – spustí událost tím, že zasáhne atmosféru a vydává utečenou kaskádu elektronů.

Nové simulace silně podporují teorii kosmického paprsku. Podle Paska výzkum nabízí první přesné vysvětlení, jak začíná blesk, propojuje role x -ray, elektrické pole a elektronové laviny v tomto procesu.

Od vesmíru po povrch Země

Studie zjistila, že když kosmické paprsky zasáhly horní atmosféru, uvolňují vysokorychlostní protony, které zrychlují podél linií elektrického pole uvnitř bouře Mraky.

Když se tyto protony srazí s molekulami dusíku a kyslíku, uvolňují více elektronů a vytvářejí lavinu. Tato řetězová reakce produkuje vysokoenergetické fotony – gama paprsky a x -ray -, které zahájí blesky.

Model také vysvětluje, proč se krátké výbuchy gama paprsků a x -rayů objevují momenty před údery blesku. V simulacích tyto fotony vytvářejí další semenné elektrony prostřednictvím fotoelektrického efektu, což dále zintenzivňuje laviny.

Pasko poznamenal, že k těmto výbuchům dochází v lokalizovaných oblastech, které nemusí vyzařovat viditelné světlo nebo silné rádiové signály, což pomáhá vysvětlit, proč je obtížné detekovat.

Uzavření mezery století

The objev staví na práci z roku 1752, kdy Benjamin Franklin prokázal v jeho experimentu draka elektrickou povahu Lightningové. Ale později měření z balónů letadel a počasí odhalila, že elektrická pole uvnitř bouřkových mraků jsou asi desetkrát slabší, než co by bylo vyžadováno k vytvoření blesku samotného.

Nová zjištění odhalují, jak kosmické paprsky poskytují chybějící energii k překlenutí této mezery a nakonec zapálí stávku.



Zdrojový odkaz

Related Articles

Back to top button