Vědci rozluštili záhadu blesků, které vznikají z mraků

Více než 270 let poté, co Benjamin Franklin objevil souvislost mezi bleskem a elektřinou, byla konečně vyřešena největší záhada, jak blesky vznikají z bouřkových mraků.

Blesky možná nepocházejí z toho, co jsme si kdysi mysleli - Foto: AI

Průlomový nový objev v atmosférické fyzice naznačuje, že blesky nejsou jen důsledkem obyčejných bouřek. Místo toho může v atmosféře probíhat silná řetězová reakce, podobná efektu „flipperu“, která by mohla být klíčem ke spuštění blesků.

Přestože je blesk známý jev, který může ohřát vzduch až na 27 000 stupňů Celsia, což je pětinásobek teploty povrchu Slunce, vědci dosud plně nepochopili proces jeho vzniku z nitra mraků.

V nové publikaci v Americké geofyzikální unii poskytl mezinárodní výzkumný tým vedený profesorem Victorem Paskem a doktorandem Zaidem Pervezem (Penn State University, USA) poprvé přesné a kvantitativní vysvětlení tohoto jevu.

„Náš objev poskytuje první jasné a měřitelné vysvětlení toho, jak blesky v přírodě vznikají,“ řekl Pasko. „Propojuje prvky z rentgenového záření a elektrických polí s fyzikou ‚elektronových lavin‘.“

Podle výzkumného týmu je proces iniciace blesku podobný neviditelnému flipperu uvnitř bouřkového mraku. Konkrétně extrémně silná elektrická pole v bouřkovém mraku urychlují volné elektrony, což způsobuje jejich prudké srážky s molekulami plynu, jako je dusík a kyslík.

Tyto srážky produkují rentgenové záření a fotony s vysokou energií, které jsou základními složkami světla. Tyto fotony pak uvolňují nové elektrony prostřednictvím fotoelektrického jevu a vytvářejí řetězovou reakci známou jako „relativistická elektronová lavina“.

Když tento proces dosáhne určité úrovně, vznikne blesk.

Výzkumný tým se nezastavil u vysvětlování obyčejného blesku, ale také rozšířil chápání méně známého jevu: „černého blesku“ neboli pozemského gama záblesku.

Jedná se o vysokoenergetické rentgenové záblesky, které však nejsou doprovázeny světlem ani rádiovými vlnami, což je činí téměř „neviditelnými“ pouhým okem a meteorologickým radarem.

Na základě detailních fyzikálních simulací tým naznačuje, že za správných podmínek může vysokoenergetické rentgenové záření produkované elektronovými lavinami nadále vytvářet nové elektrony prostřednictvím fotoelektrického jevu ve vzduchu. Tento proces probíhá velmi rychle a vytváří silnou samozesilující se řetězovou reakci, ale nevyzařuje zřetelné světlo ani zřetelný rádiový signál.

To vysvětluje jev, který vědce mátl po léta: proč některé oblasti oblaků, i když se zdají být velmi tmavé a klidné, mohou produkovat vysokoenergetické gama záření.

Tento objev nejenže řeší jednu z nejstarších záhad meteorologie, ale také otevírá dveře k důležitým aplikacím: přesnějším varováním před blesky v budoucnosti, lepšímu pochopení dopadu blesků na letadla a satelity a dalšímu vylepšení modelů předpovědi extrémního počasí tváří v tvář klimatickým změnám.

Zpět k tématu

MINH HAI

Zdroj: https://tuoitre.vn/cac-nha-khoa-hoc-giai-ma-bi-an-set-hinh-thanh-tu-may-20250730165942529.htm