Pioruny potrafią być bardzo długie. Obecny rekord należy do pioruna, który w 2017 roku przeciął niebo od Teksasu do Kansas (USA) i osiągnął długość 829 km (zdjęcie: Getty).
Od wieków pioruny są tajemniczym zjawiskiem naturalnym, objaśnianym przez legendy mitologiczne.
Chociaż współczesna nauka uznała, że piorun to potężny prąd elektryczny wyładowujący się w powietrzu, jego pochodzenie nadal pozostaje nierozwiązane.
Teraz międzynarodowy zespół naukowców pod przewodnictwem Penn State University (USA) opublikował odpowiedź, ujawniając skomplikowany i cichy łańcuch reakcji zachodzących wewnątrz chmury zanim faktycznie nastąpi uderzenie pioruna.
Według najnowszych badań opublikowanych w czasopiśmie Journal of Geophysical Research: Atmosphere piorun nie jest nagłym wyładowaniem elektrycznym.
Zamiast tego proces ten zaczyna się od promieniowania kosmicznego – wysokoenergetycznych cząstek z kosmosu, które zderzają się z ziemską atmosferą.
Gdy promienie te przenikają przez chmury burzowe, generują szybko poruszające się elektrony. W silnym polu elektrycznym chmury (powstałym w wyniku zderzeń między cząsteczkami lodu i wody) elektrony te są dodatkowo przyspieszane, zderzając się z cząsteczkami powietrza, takimi jak azot i tlen, generując promieniowanie rentgenowskie i fotony o wysokiej energii.
Proces ten można porównać do „lawiny ziarnistej”, w której początkowa cząstka wyzwala kaskadę nowych cząstek, co ostatecznie prowadzi do powstania pioruna.
Co ciekawe, cała ta reakcja zachodzi bez światła ani grzmotów, przez co ludzie nie są niczego świadomi aż do momentu uderzenia pioruna.
Za uderzeniem pioruna wciąż kryją się niewyjaśnione tajemnice (zdjęcie: Getty).
Profesor Victor Pasko, kierownik zespołu badawczego, stwierdził: „Po raz pierwszy dysponujemy kompletnym modelem ilościowym wyjaśniającym zjawisko powstawania piorunów w naturze, łączącym promieniowanie rentgenowskie, elektrony i pola elektryczne w chmurach”.
Aby przetestować tę hipotezę, zespół badawczy posłużył się symulacjami komputerowymi połączonymi z rzeczywistymi danymi pochodzącymi z satelitów, czujników naziemnych i specjalistycznych samolotów.
Wyniki pokazały, że model był w doskonałej zgodności z obserwacjami terenowymi, zwłaszcza w odniesieniu do rozbłysków gamma na poziomie gruntu – niezwykle silnych wyładowań promieniowania, które zwykle występują podczas burz, ale którym nie towarzyszą pioruny ani błyski.
Wyjaśnia to, dlaczego zdarzają się „uderzenia pioruna” bez widocznego błysku, gdyż reakcje zachodzą w bardzo małych objętościach, wytwarzając czasami jedynie słabe promienie rentgenowskie, niewidoczne gołym okiem i niesłyszalne dla ludzkiego ucha.
Model ten, który zespół nazwał „Wyładowaniem ze Sprzężeniem Zwrotnym Fotoelektrycznym”, opublikowano po raz pierwszy w 2023 roku i obecnie jest on walidowany.
Odkrycie to nie tylko rzuca światło na znane zjawisko naturalne, ale także otwiera nowe kierunki badań nad wpływem wszechświata na klimat Ziemi, a także nad interakcjami między cząstkami elementarnymi i naturalnym środowiskiem elektromagnetycznym.
To duży krok naprzód, który może znaleźć zastosowanie w prognozowaniu pogody, ostrzeganiu przed katastrofami i zapewnianiu bezpieczeństwa lotniczego.
Źródło: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bi-an-the-ki-duoc-giai-dap-set-hinh-thanh-do-dau-20250807081406642.htm
Komentarz (0)