Wetenschappers ontrafelen het mysterie van bliksem die uit wolken ontstaat

Các nhà khoa học giải mã bí ẩn sét hình thành từ mây - Ảnh 1. — Bliksem is misschien niet ontstaan op de manier die we ooit dachten - Foto: AI

Een baanbrekende nieuwe ontdekking in de atmosferische fysica suggereert dat bliksem niet simpelweg het gevolg is van gewone onweersbuien. In plaats daarvan is er mogelijk sprake van een krachtige kettingreactie, vergelijkbaar met het effect van een flipperkast, in de atmosfeer, die de sleutel zou kunnen zijn tot het ontstaan van bliksem.

Hoewel bliksem een bekend verschijnsel is, waarbij de lucht tot wel 27.000 graden Celsius kan worden verwarmd, vijf keer de temperatuur van het oppervlak van de zon, begrijpen wetenschappers nog niet volledig hoe dit fenomeen zich in de wolken afspeelt.

In een nieuwe publicatie in de American Geophysical Union heeft een internationaal onderzoeksteam onder leiding van professor Victor Pasko en promovendus Zaid Pervez (Penn State University, VS) voor het eerst een precieze en kwantitatieve verklaring voor dit fenomeen gegeven.

"Onze ontdekking biedt de eerste duidelijke, meetbare verklaring voor hoe bliksem in de natuur ontstaat", aldus Pasko. "Het verbindt elementen van röntgenstraling en elektrische velden met de natuurkunde van 'elektronenlawines'."

Volgens het onderzoeksteam is het proces van blikseminslag vergelijkbaar met een onzichtbare flipperkast in een onweerswolk. De extreem sterke elektrische velden in de onweerswolk versnellen vrije elektronen, waardoor ze heftig botsen met gasmoleculen zoals stikstof en zuurstof.

Deze botsingen produceren röntgenstraling en hoogenergetische fotonen, de basiscomponenten van licht. Deze fotonen geven vervolgens nieuwe elektronen af via het foto-elektrische effect, waardoor een kettingreactie ontstaat die bekend staat als een "relativistische elektronenlawine".

Wanneer dit proces een bepaald niveau bereikt, ontstaat er bliksem.

Het onderzoeksteam beperkte zich niet tot het verklaren van gewone bliksem, maar verdiepte zich ook in een minder vast te leggen fenomeen: 'zwarte bliksem' of aardse gammaflits.

Het gaat om röntgenflitsen met een hoge energie, maar deze gaan niet gepaard met licht of radiogolven. Daardoor zijn ze vrijwel 'onzichtbaar' voor het blote oog en weerradar.

Op basis van gedetailleerde fysieke simulaties suggereert het team dat de hoogenergetische röntgenstraling die door elektronenlawines wordt geproduceerd, onder de juiste omstandigheden nieuwe elektronen kan blijven creëren via het foto-elektrische effect in de lucht. Dit proces verloopt zeer snel en vormt een krachtige, zichzelf versterkende kettingreactie, maar zendt geen duidelijk licht of een duidelijk radiosignaal uit.

Dit verklaart een fenomeen dat wetenschappers al jaren bezighoudt: hoe kan het dat sommige wolkengebieden, ook al lijken ze heel donker en kalm, hoogenergetische gammastraling kunnen produceren?

De ontdekking lost niet alleen een van de oudste mysteries van de meteorologie op, maar opent ook de deur naar belangrijke toepassingen: nauwkeurigere waarschuwingen voor bliksem in de toekomst, een beter begrip van de impact van bliksem op vliegtuigen en satellieten, en verdere verbeteringen in modellen voor extreme weersvoorspellingen in het licht van klimaatverandering.

Terug naar het onderwerp

MINH HAI

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