Misteri abad ini diselesaikan: Dari mana datangnya kilat?

(Dan Tri) - Kilat adalah fenomena biasa di langit setiap kali ribut berlaku, tetapi asal-usulnya telah membingungkan para saintis selama berabad-abad.

Kilat boleh menjadi sangat lama. Rekod semasa adalah milik kilat yang membentang dari Texas ke Kansas pada 2017, berukuran 829 km (520 batu) (Foto: Getty).

Selama berabad-abad, kilat telah menjadi fenomena semula jadi yang misteri, dijelaskan oleh legenda mitologi.

Walaupun sains moden telah menentukan bahawa kilat adalah arus elektrik gergasi yang bergerak melalui udara, asal-usulnya yang mendalam masih menjadi persoalan besar.

Kini, pasukan saintis antarabangsa yang diketuai oleh Penn State University (AS) telah menerbitkan jawapannya, mendedahkan rantaian tindak balas yang kompleks dan senyap yang berlaku di dalam awan sebelum kilat sebenar muncul.

Kilat bukanlah pelepasan elektrik secara tiba-tiba, menurut penyelidikan baru dalam Journal of Geophysical Research: Atmospheres .

Sebaliknya, proses itu bermula dengan sinar kosmik – zarah bertenaga tinggi dari angkasa yang berlanggar dengan atmosfera Bumi.

Apabila sinar ini melalui awan petir, ia menghasilkan elektron yang bergerak pantas. Dalam medan elektrik awan yang kuat (dicipta oleh perlanggaran antara zarah ais dan air), elektron ini dipercepatkan lagi, merempuh molekul udara seperti nitrogen dan oksigen, menghasilkan sinar-X dan foton bertenaga tinggi.

Proses ini telah disamakan dengan "avalanche bijirin", di mana bijirin awal mencetuskan pembentukan siri bijirin baru, akhirnya membawa kepada pembentukan kilat.

Apa yang luar biasa ialah keseluruhan tindak balas ini berlaku tanpa sebarang cahaya atau guruh, menyebabkan manusia tidak sedar sepenuhnya sehingga kilat benar-benar menyambar.

Di sebalik kilat masih terdapat misteri yang tidak dapat dijelaskan (Foto: Getty).

"Ini adalah kali pertama kami mempunyai model kuantitatif sepenuhnya yang menerangkan bagaimana kilat terbentuk dalam alam semula jadi, menghubungkan sinar-X, elektron dan medan elektrik dalam awan," kata ketua kajian Profesor Victor Pasko.

Untuk menguji hipotesis, pasukan menggunakan simulasi komputer digabungkan dengan data dunia sebenar daripada satelit, penderia tanah dan pesawat khusus.

Keputusan menunjukkan bahawa model memadankan pemerhatian lapangan dengan sempurna, terutamanya untuk letusan sinar gamma daratan - letusan kuat sinaran yang sering muncul semasa ribut petir tetapi tidak disertai oleh guruh atau kilat.

Ini menjelaskan mengapa terdapat "sambaran kilat" tanpa sebarang kilat, kerana tindak balas berlaku dalam jumlah yang sangat kecil, kadangkala hanya menghasilkan sinar-X yang lemah yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar dan tidak dapat didengari oleh telinga manusia.

Model ini, yang dipanggil oleh pasukan sebagai "Penyahcasan Maklum Balas Fotoelektrik," pertama kali diterbitkan pada 2023 dan kini telah disahkan.

Penemuan ini bukan sahaja memberi penerangan tentang fenomena semula jadi yang biasa tetapi juga membuka hala tuju penyelidikan baharu tentang kesan alam semesta terhadap iklim Bumi, serta interaksi antara zarah asas dan persekitaran elektromagnet semula jadi.

Ini adalah langkah penting ke hadapan, menjanjikan aplikasi dalam ramalan cuaca, amaran bencana dan keselamatan penerbangan.

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