Oamenii de știință descifrează misterul formării fulgerului din nori

La mai bine de 270 de ani după ce Benjamin Franklin a descoperit legătura dintre fulgere și electricitate, cel mai mare mister al modului în care se formează fulgerele din norii de furtună a fost în sfârșit rezolvat.

Fulgerul s-ar putea să nu provină din ceea ce credeam odinioară - Fotografie: AI

O nouă descoperire revoluționară în fizica atmosferică sugerează că fulgerul nu este pur și simplu rezultatul unor furtuni obișnuite. În schimb, în ​​atmosferă ar putea acționa o reacție în lanț puternică, similară efectului unui „aparat de pinball”, care ar putea fi cheia declanșării fulgerului.

Deși fulgerul este un fenomen familiar, care poate încălzi aerul până la 27.000 de grade Celsius, de cinci ori mai mare decât temperatura suprafeței Soarelui, oamenii de știință nu au înțeles încă pe deplin procesul său de inițiere din interiorul norilor.

Într-o nouă publicație din American Geophysical Union , o echipă internațională de cercetare condusă de profesorul Victor Pasko și doctorandul Zaid Pervez (Universitatea Penn State, SUA) a oferit pentru prima dată o explicație precisă și cantitativă pentru acest fenomen.

„Descoperirea noastră oferă prima explicație clară și măsurabilă a modului în care se formează fulgerul în natură”, a spus Pasko. „Aceasta leagă elemente din razele X și câmpurile electrice de fizica «avalanșelor de electroni».”

Potrivit echipei de cercetare, procesul de inițiere a fulgerului este similar cu cel al unui pinball invizibil din interiorul unui nor de furtună. Mai exact, câmpurile electrice extrem de puternice din norul de furtună accelerează electronii liberi, determinându-i să se ciocnească violent cu molecule de gaz precum azotul și oxigenul.

Aceste coliziuni produc raze X și fotoni de înaltă energie, care sunt componentele de bază ale luminii. Acești fotoni eliberează apoi noi electroni prin efectul fotoelectric, creând o reacție în lanț cunoscută sub numele de „avalanșă de electroni relativistă”.

Când acest proces atinge un anumit nivel, se formează fulgerul.

Fără a se opri la explicarea fulgerului obișnuit, echipa de cercetare a extins și înțelegerea unui fenomen mai evaziv: „fulgerul negru” sau blițul de raze gamma terestru.

Acestea sunt explozii de raze X de înaltă energie, dar nu sunt însoțite de lumină sau unde radio, ceea ce le face aproape „invizibile” pentru ochiul liber și radarul meteo.

Pe baza unor simulări fizice detaliate, echipa sugerează că, în condiții potrivite, razele X de înaltă energie produse de avalanșele de electroni pot continua să creeze noi electroni prin efectul fotoelectric din aer. Acest proces are loc foarte rapid, formând o reacție în lanț puternică, autoamplificatoare, dar nu emite lumină evidentă sau un semnal radio distinct.

Aceasta explică un fenomen care i-a nedumerit pe oamenii de știință ani de zile: de ce unele regiuni de nori, chiar dacă par foarte întunecate și calme, pot produce raze gamma de înaltă energie.

Descoperirea nu numai că rezolvă unul dintre cele mai vechi mistere ale meteorologiei, dar deschide și calea către aplicații importante: avertizări mai precise privind fulgerele în viitor, o mai bună înțelegere a impactului fulgerelor asupra aeronavelor și sateliților și îmbunătățiri suplimentare ale modelelor de prognoză a vremii extreme în contextul schimbărilor climatice.

Înapoi la subiect

MINH HAI

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