Az évszázad rejtélye megoldódott: Honnan jön a villám?

(Dan Tri) - A villámlás ismerős jelenség az égen minden vihar idején, de eredete évszázadok óta foglalkoztatja a tudósokat.

A villámlás nagyon hosszú is lehet. A jelenlegi rekord egy 2017-es, Texastól Kansasig tartó villámcsapásé, amelynek hossza 829 km volt (Fotó: Getty).

A villámlás évszázadok óta titokzatos természeti jelenség, amelyet mítoszok és legendák magyaráznak.

Bár a modern tudomány megállapította, hogy a villám egy óriási elektromos áram, amely a levegőben halad, mélyreható eredete továbbra is nagy kérdés.

Most egy, a Penn State University (USA) vezette nemzetközi tudóscsoport publikálta a választ, feltárva egy összetett és csendes reakcióláncolatot, amely a felhő belsejében játszódik le, mielőtt a tényleges villám megjelenik.

A Journal of Geophysical Research: Atmospheres című folyóiratban megjelent új kutatás szerint a villám nem hirtelen fellépő elektromos kisülés.

Ehelyett a folyamat kozmikus sugarakkal kezdődik – az űrből érkező nagy energiájú részecskékkel, amelyek ütköznek a Föld légkörével.

Ahogy ezek a sugarak áthaladnak egy zivatarfelhőn, gyorsan mozgó elektronokat hoznak létre. A felhő erős elektromos mezőjében (amelyet a jég és a vízrészecskék ütközése hoz létre) ezek az elektronok tovább gyorsulnak, levegőmolekulákba, például nitrogénbe és oxigénbe ütköznek, röntgensugarakat és nagy energiájú fotonokat hozva létre.

Ez a folyamat egy "gabonalavinához" hasonlítható, ahol egy kezdeti szemcse új szemcsék sorozatának kialakulását indítja el, ami végül villámképződéshez vezet.

Ami figyelemre méltó, hogy ez a teljes reakció fény vagy mennydörgés nélkül megy végbe, így az emberek észre sem veszik, amíg a villám ténylegesen le nem csap.

A villámok mögött máig megmagyarázatlan rejtélyek húzódnak (Fotó: Getty).

„Ez az első alkalom, hogy rendelkezünk egy teljesen kvantitatív modellel, amely megmagyarázza, hogyan keletkezik a villám a természetben, összekapcsolva a röntgensugarakat, az elektronokat és az elektromos mezőket a felhőkben” – mondta Victor Pasko professzor, a kutatócsoport vezetője.

A hipotézis teszteléséhez a csapat számítógépes szimulációkat használt, műholdakról, földi érzékelőkről és speciális repülőgépekről származó valós adatokkal kombinálva.

Az eredmények azt mutatták, hogy a modell tökéletesen illeszkedett a terepi megfigyelésekhez, különösen a földi gammakitörések esetében – ezek olyan erős sugárzáskitörések, amelyek gyakran zivatarok idején fordulnak elő, de nem kísérik mennydörgés vagy villámlás.

Ez magyarázza, miért vannak "villámcsapások" felvillanás nélkül, mivel a reakciók nagyon kis mennyiségben mennek végbe, néha csak gyenge röntgensugarakat hoznak létre, amelyek szabad szemmel láthatatlanok és az emberi fül számára nem hallhatók.

Ezt a modellt, amelyet a csapat „Fotoelektromos visszacsatolásos kisülésnek” nevez, először 2023-ban publikálták, és most ellenőrizték.

Ez a felfedezés nemcsak egy ismerős természeti jelenségre derít fényt, hanem új kutatási irányokat is nyit a világegyetem Föld éghajlatára gyakorolt ​​hatásával, valamint az elemi részecskék és a természetes elektromágneses környezet közötti kölcsönhatással kapcsolatban.

Ez egy fontos előrelépés, ígéretes alkalmazásokat kínálva az időjárás-előrejelzésben, a katasztrófa-előrejelzésben és a repülésbiztonságban.

Forrás: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bi-an-the-ki-duoc-giai-dap-set-hinh-thanh-do-dau-20250807081406642.htm