Forskere avklarer mysteriet med lyn som dannes fra skyer

Mer enn 270 år etter at Benjamin Franklin oppdaget sammenhengen mellom lyn og elektrisitet, har det største mysteriet om hvordan lyn dannes fra tordenværsskyer endelig blitt løst.

Lynet stammer kanskje ikke fra det vi en gang trodde - Foto: AI

En banebrytende ny oppdagelse innen atmosfærisk fysikk antyder at lyn ikke bare er et resultat av vanlige tordenvær. I stedet kan en kraftig kjedereaksjon, lik en «flipperspill»-effekt, være på ferde i atmosfæren, som kan være nøkkelen til å utløse lyn.

Selv om lyn er et kjent fenomen, som kan varme opp luften til opptil 27 000 grader Celsius, fem ganger temperaturen på soloverflaten, har forskere ennå ikke fullt ut forstått initieringsprosessen fra innsiden av skyene.

I en ny publikasjon i American Geophysical Union har et internasjonalt forskerteam ledet av professor Victor Pasko og doktorgradsstudent Zaid Pervez (Penn State University, USA) for første gang gitt en presis og kvantitativ forklaring på dette fenomenet.

«Oppdagelsen vår gir den første klare, målbare forklaringen på hvordan lyn oppstår i naturen», sa Pasko. «Den kobler elementer fra røntgenstråler og elektriske felt til fysikken bak 'elektronskred'.»

Ifølge forskerteamet ligner prosessen med lynutløsning på en usynlig flipperspillmaskin inne i en tordensky. Mer spesifikt akselererer de ekstremt sterke elektriske feltene i tordenskyen frie elektroner, noe som får dem til å kollidere voldsomt med gassmolekyler som nitrogen og oksygen.

Disse kollisjonene produserer røntgenstråler og høyenergifotoner, som er de grunnleggende komponentene i lys. Disse fotonene frigjør deretter nye elektroner gjennom den fotoelektriske effekten, noe som skaper en kjedereaksjon kjent som et "relativistisk elektronskred".

Når denne prosessen når et visst nivå, dannes lyn.

Forskerteamet stoppet ikke ved å forklare vanlig lyn, men utvidet også forståelsen av et mer unnvikende fenomen: «svart lyn» eller terrestrisk gammastråleblits.

Dette er høyenergiske røntgenutbrudd, men de er ikke ledsaget av lys- eller radiobølger, noe som gjør dem nesten «usynlige» for det blotte øye og værradar.

Basert på detaljerte fysiske simuleringer antyder teamet at under de rette forholdene kan de høyenergetiske røntgenstrålene som produseres av elektronskred fortsette å skape nye elektroner gjennom den fotoelektriske effekten i luften. Denne prosessen skjer veldig raskt og danner en kraftig selvforsterkende kjedereaksjon, men sender ikke ut tydelig lys eller et distinkt radiosignal.

Dette forklarer et fenomen som har forundret forskere i årevis: hvorfor noen skyområder, selv om de virker veldig mørke og rolige, kan produsere høyenergiske gammastråler.

Oppdagelsen løser ikke bare et av meteorologiens eldste mysterier, men åpner også døren for viktige anvendelser: mer nøyaktige lynvarsler i fremtiden, en bedre forståelse av lynets påvirkning på fly og satellitter, og ytterligere forbedringer i ekstremværvarslingsmodeller i møte med klimaendringer.

Tilbake til emnet

MINH HAI

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