
Kilat mungkin bukan berasal dari apa yang kita sangkakan sebelum ini - Foto: AI
Satu penemuan baharu yang inovatif dalam fizik atmosfera menunjukkan bahawa kilat bukan sekadar hasil daripada ribut petir biasa. Sebaliknya, tindak balas berantai yang kuat, serupa dengan kesan "penembak batu", mungkin berperanan di atmosfera, berpotensi mencetuskan sambaran petir.
Walaupun kilat merupakan fenomena yang biasa berlaku, yang mampu memanaskan udara hingga 27,000 darjah Celsius—lima kali ganda suhu permukaan matahari— saintis masih belum memahami sepenuhnya proses asal usulnya di dalam awan.
Dalam penerbitan baharu dalam Kesatuan Geofizik Amerika , sebuah pasukan penyelidikan antarabangsa yang diketuai oleh Profesor Victor Pasko dan pelajar PhD Zaid Pervez (Penn State University, Amerika Syarikat) buat kali pertama telah memberikan penjelasan yang tepat dan kuantitatif untuk fenomena ini.
"Penemuan kami memberikan penjelasan pertama yang jelas dan boleh diukur tentang bagaimana kilat berasal dari alam semula jadi," kata Pasko. "Ia menghubungkan unsur-unsur daripada sinar-X dan medan elektrik kepada fizik 'salji runtuhan elektronik'."
Menurut pasukan penyelidikan, proses permulaan kilat adalah serupa dengan pistol BB yang tidak kelihatan di dalam awan ribut petir. Secara khususnya, medan elektrik yang sangat kuat di dalam awan ribut petir memecut elektron bebas, menyebabkannya berlanggar dengan molekul gas seperti nitrogen dan oksigen.
Perlanggaran ini menghasilkan sinar-X dan foton bertenaga tinggi, yang merupakan komponen asas cahaya. Foton ini kemudian melepaskan elektron selanjutnya melalui kesan fotoelektrik, menghasilkan tindak balas berantai yang dikenali sebagai "saliran elektron relativistik".
Apabila proses ini mencapai tahap tertentu, kilat terbentuk.
Selain sekadar menjelaskan kilat biasa, pasukan penyelidikan mengembangkan pemahaman mereka kepada fenomena yang lebih sukar difahami: "kilat hitam," juga dikenali sebagai kilat sinar gamma atmosfera.
Ini adalah letupan sinar-X bertenaga tinggi, tetapi ia tidak disertai dengan cahaya atau gelombang radio, menjadikannya hampir "tidak kelihatan" dengan mata kasar dan radar cuaca.
Berdasarkan simulasi fizik yang terperinci, pasukan tersebut mencadangkan bahawa, di bawah keadaan yang sesuai, sinar-X bertenaga tinggi yang dihasilkan oleh runtuhan elektron boleh terus menghasilkan elektron baharu melalui kesan fotoelektrik di udara. Proses ini berlaku dengan sangat cepat, menghasilkan tindak balas rantai penguatan diri yang kuat, tetapi tidak memancarkan cahaya yang ketara atau isyarat radio yang jelas.
Ini menjelaskan fenomena yang telah membingungkan saintis selama bertahun-tahun: mengapa sesetengah formasi awan, walaupun kelihatan sangat gelap dan tenang, boleh menghasilkan sinar gamma bertenaga tinggi.
Penemuan ini bukan sahaja menyelesaikan salah satu misteri tertua meteorologi, tetapi juga membuka jalan untuk aplikasi penting: amaran kilat yang lebih tepat pada masa hadapan, pemahaman yang lebih baik tentang kesan kilat terhadap pesawat dan satelit. Tambahan pula, ia boleh menambah baik model ramalan cuaca ekstrem dalam konteks perubahan iklim.
Sumber: https://tuoitre.vn/cac-nha-khoa-hoc-giai-ma-bi-an-set-hinh-thanh-tu-may-20250730165942529.htm










