Ученые говорят, что они, наконец, решили загадку того, что происходит незадолго до ударов молнии.
В то время как известный изобретатель и Отец -основатель США Бенджамин Франклин обнаружил связь между молнией и электричеством еще в 1752 году, эксперты все еще не до конца понял путешествие от облака до земли более 270 лет спустя.
«Наши результаты дают первое точное, количественное объяснение того, как молния инициирует в природе», – сказал Виктор Паско, профессор электротехники в Школе электротехники и компьютерных наук в Школе электротехники и информатики Penn State заявление объявляя результаты. «Он соединяет точки между рентгеновскими лучами, электрическими полями и физикой электронных лавин».
Итак, какая дело с атмосферными процессами, которые запускают гигантские взрывные искры электричества, которые могут нагреть воздух до температуры Пять раз горячее, чем поверхность солнца?
По словам Паско и его команды, мощная цепная реакция работает аналогично невидимой машине для пинбола. Внутри штормовых облаков сильные электрические поля ускоряют электроны, которые врезаются в молекулы, такие как азот и кислород. Реакции продуцируют электромагнитное излучение, обычно известное как рентген, а также еще больше электронов и высокоэнергетических фотонов. Фотоны – это фундаментальные частицы, которые составляют свет. После этого рождаются молния.
Тайна, стоящая за рождением молнии из гром, была раскрыта. Ученые говорят, что он родился от мощной цепной реакции в нашей атмосфере (- через Getty Images)
Молния может нагреть атмосферу в пять раз больше горячей, чем поверхность солнца. Это около 50 000 градусов по Фаренгейту (- через Getty Images)
Ученые из атмосферы знали, как заряженные частицы реагируют в облаках. Протоны поднимаются, и электроны спускаются к земле, что приводит к положительному зданию электрического заряда на земле. Когда этот положительный заряд «связан с приближением отрицательного заряда, а каналы соединяются, электрическая передача – это то, что мы видим как молния, согласно Национальное управление океанического и атмосферногоПолем
Чтобы прийти к этим новым выводам, международные авторы использовали математическое моделирование, моделируя физические условия, в которых молния может возникнуть.
«Мы объяснили, как происходят фотоэлектрические события, какие условия должны быть в громах, чтобы инициировать каскад электронов, и что вызывает широкий спектр радиосигналов, которые мы наблюдаем в облаках, все до удара молнии», – сказал Заид Первен, докторский студент по электротехнике. «Чтобы подтвердить наше объяснение инициации молнии, я сравнил наши результаты с предыдущим моделированием, наблюдением и собственной работой над типом молнии, называемых компактными межклопными разрядами, которые обычно встречаются в небольших локализованных регионах в громах».
Виктор Паско, слева, профессор электротехники в Школе электротехники и компьютерных наук в штате Пенсильвания, и Zaid Pervez, докторант по электротехнике, обнаружил цепную реакцию, которая запускает молнию. Они также изучили то, что известно как «Темная молния» (Калеб Крейг / Пенн Стейт)
Они также стремились объяснить наблюдения того, что называется «Темная молния» или наземная гамма-лучаПолем
Невидимые рентгеновские всплески состоят из вспышек, которые производятся в нашей атмосфере. Они часто производятся без вспышек света и радиопозреваний, которые являются знакомыми признаками молнии в бурную погоду. Исследователи хотели знать, почему.
«В нашем моделировании высокоэнергетические рентгеновские снимки, полученные релятивистскими электронными лавинами, генерируют новые семенные электроны, вызванные фотоэлектрическим эффектом в воздухе, быстро усиливая эти лавины»,-сказал Паско.
«В дополнение к получению в очень компактных томах, эта безудержная цепная реакция может возникнуть с сильно варьируемой силой, часто приводя к обнаруживаемым уровням рентгеновских лучей, в то время как сопровождается очень слабыми оптическими и радиовывочными выбросами. Это объясняет, почему эти гамма-вспышки могут исходить из областей источников, которые кажутся оптическими и молчаливыми радио».
Международное исследование было опубликовано в понедельник в Журнал геофизических исследованийПолем
2025-07-29 23:26:00
1753833357
#Ученые #говорят #что #они #наконец #решили #загадку #того #как #облака #стреляют #молнию
Читайте также
