เหตุใดฟ้าผ่าจึงถึงจุดหนึ่งหลายครั้ง: การค้นพบใหม่

ทีมนักฟิสิกส์นานาชาติได้ติดตามการแผ่รังสีคลื่นวิทยุที่เกิดขึ้นจากฟ้าผ่า สิ่งนี้ทำให้พวกเขารู้ได้อย่างแม่นยำว่ามีการสร้างกระเป๋าอากาศที่ประจุไฟฟ้าได้อย่างไร การใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ LOFAR นักวิจัยได้รวบรวมข้อมูลที่สามารถใช้ในการติดตามการเกิดฟ้าผ่าในระดับนาโนวินาทีในพื้นที่หลายพันตารางกิโลเมตร

ตามที่นักฟิสิกส์ Brian Hare จากมหาวิทยาลัย Groningen ในเนเธอร์แลนด์ข้อมูลนี้มีค่าเป็นหลักเพราะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์มองเข้าไปในกระบวนการหลักของการก่อฟ้าผ่า นอกจากนี้การใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุช่วยให้คุณสามารถ "มอง" ในเสียงพึมพำได้โดยตรงซึ่งค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่จะควบแน่น

แม้จะมีแฟลชและฟ้าร้องที่น่าประทับใจฟ้าผ่าก็เป็นคายประจุไฟฟ้าทั่วไปที่เกิดจากความแตกต่างของประจุบวกและประจุลบ และสิ่งที่เราเห็นในฐานะที่เป็นซิกแซกอาร์คนั้นเป็นผลมาจากกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งรายละเอียดปลีกย่อยของเส้นทางที่ยังไม่เป็นที่รู้จักมากนัก ขั้นแรกคือการก่อตัวของพลาสม่ากระเป๋าขนาดเล็กนั่นคือการสะสมของก๊าซร้อนที่ประกอบด้วยอนุภาคมีประจุ “ พายุฝนฟ้าคะนอง” นี้แผ่กิ่งก้านสาขาไปในทิศทางที่ต่างกันด้วยความเร็วที่ยอดเยี่ยมและช่องว่างหลายช่องสามารถสร้างช่องทางที่ยาว (มากถึงหลายกิโลเมตร) ซึ่งการกระจายประจุ

จุดสิ้นสุดของช่องนี้เรียกว่า "ผู้นำ" และสามารถเรียกเก็บเงินได้ทั้งทางบวกและทางลบ ขึ้นอยู่กับประจุและปัจจัยบรรยากาศจำนวนมากแต่ละตัวเคลื่อนที่ตามแนววิถีโคจรที่เป็นเอกลักษณ์ ผู้นำเชิงลบมักจะเคลื่อนไหวเป็นระยะ ๆ (เรียกว่า "ขั้นตอน") ในขณะที่สร้างสัญญาณวิทยุความถี่สูงอยู่เสมอ ผู้นำเชิงบวกไม่มีโมเดลการเคลื่อนที่เดียวดังนั้นพวกเขาจึงสร้างรูปแบบที่วุ่นวายของตัวเองในสเปกตรัมคลื่นวิทยุ

สัญญาณที่ตัดกันเหล่านี้ทำให้นักวิจัยทราบว่าฟ้าผ่าเกิดขึ้นได้อย่างไร - จากการเติบโตของช่องพลาสมาไปจนถึงแสงแฟลชในตอนท้าย ในอดีตมีการสังเกตอย่างสงสัย: ปรากฎว่าผู้นำที่มีประจุบวกสามารถแยกออกจากช่องพลาสมาได้ ไม่มีใครรู้ว่าทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้นและมีเพียงเสาอากาศขนาดใหญ่ที่ประกอบกันเป็น LOFAR เท่านั้นที่ให้ข้อมูลที่จำเป็นแก่นักวิทยาศาสตร์

ปรากฎว่าตลอดเวลานักฟิสิกส์ถูกเข้าใจผิดในการตัดสินของพวกเขา หากก่อนหน้านี้เชื่อว่าประจุเคลื่อนที่ผ่านช่องพลาสมาโดยตรงจากส่วนหนึ่งของก้อนเมฆไปยังอีกส่วนหนึ่งหรือไปยังโลกตอนนี้ตัวเลขดังกล่าวแสดงถึงสิ่งตรงกันข้าม เมื่อผู้นำอยู่ในพื้นที่ที่มีความต่างศักย์ไฟฟ้าเพียงพออิเล็กตรอนผ่านพลาสม่าและ“ อบ” อากาศสู่อุณหภูมิที่เกินความร้อนบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ เป็นผลให้ประจุที่เหลือบางส่วน“ ไหล” ผ่านช่องว่างในช่องหลักและแพร่กระจายไปรอบ ๆ ผ่านท่อเล็ก ๆ ซึ่งเรียกว่า“ เข็ม”

ความยาวของ“ เข็ม” ดังกล่าวสามารถเข้าถึงได้ 100 เมตรและกว้าง 5 เมตร แต่มันสั้นมากจนบางระบบไม่สามารถตรวจจับได้ อย่างไรก็ตามหากความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าในคลาวด์เพิ่มขึ้นถึงระดับที่ต้องการในเวลาอันสั้นการปล่อยจะผ่านเข็มอีกครั้งและอีกครั้ง สิ่งนี้อธิบายได้ว่าเหตุใดฟ้าแลบที่เกิดขึ้นในโซนหนึ่งของเมฆสายฟ้ามักเกิดขึ้นในที่เดียวกันบางครั้งสูงถึงหลายสิบเท่า

แนะนำ

การฉายรังสีเพื่อรักษา: โทโมกราฟไม่ปลอดภัย
2019
ทำไม Squirrel และ Strelka บินไปในอวกาศไม่ใช่ Murka และ Haze?
2019
คู่ต่อสู้ที่ไม่คาดคิด: ถัง Klim Voroshilov
2019