Tordenvejr er bestemt kraftfulde, men kvantificering af deres elektriske potentiale er udfordrende. En ny undersøgelse var imidlertid i stand til at se dybt inde i en kæmpe storm ved hjælp af et teleskop designet til at studere kosmiske stråler og konstaterede, at det indeholdt et chokerende 1, 3 milliarder volt, ifølge en ny undersøgelse i tidsskriftet Physical Review Letters .
Matteo Rini ved Physics rapporterer, at forskere i fortiden har fløjet fly eller frigivet balloner i stormskyer for at prøve at måle deres elektriske potentiale. Den største aflæsning, der blev taget med disse metoder, blev klokket til 130 millioner volt under en storm over New Mexico i 1990'erne.
Men forskere ved Tata Institute of Fundamental Research i Mumbai, Indien, besluttede at undersøge tordensky ved hjælp af noget mere sofistikeret end en ballon: muon-detektorer. Muoner er ladede partikler produceret i den øvre atmosfære af Jorden, når kosmiske stråler, der konstant bombarderer vores planet interagerer med forskellige partikler. Det betyder, at der er en konstant regn af disse energiske muoner, der konstant falder over jorden. Når noget kommer i vejen, mister imidlertid muoner energi, og tabet af energi kan opdages ved hjælp af specielt udstyr.
GRAPES-3-teleskopet ved The Tata Institute sporer muoner og registrerer over en million muons pr. Minut. Men George Dvorsky hos Gizmodo rapporterer, at holdet tilføjede monitorer med elektrisk felt til detektoren og begyndte at se storme, der passerede over hovedet. Ved at se på reduktionen i energi fra muoner, der passerer gennem skyen, kan teamet beregne mængden af elektrisk potentiale i stormen.
Mellem 2011 og 2014 fangede holdet data om 184 storme. De indsnævrede listen til de syv største storme. Seks af dem var imidlertid komplekse storme og beregning af deres elektriske potentiale havde forskellige problemer. En massiv storm i 1. december 2014 havde imidlertid den rigtige profil til en beregning.
Stormen bevægede sig 40 miles i timen i en højde syv miles over jordoverfladen og dækkede omkring 146 kvadrat miles. Beregninger baseret på antallet af muoner, som stormen frastødte, viser, at det havde et potentiale på 1, 3 milliarder volt, 10 gange mere end den forrige højeste aflæsning for tordenvejr.
”Videnskabsmænd estimerede, at tordensky kunne have gigavoltpotentiale i 1920'erne, ” fortæller co-forfatter Sunil Gupta fra Tata til Tia Ghose på LiveScience . ”Men det blev aldrig bevist - indtil nu. behov i en by som New York City i 26 minutter. Hvis du kunne udnytte den. ”
Gupta siger, at chancerne for at finde en måde at bruge alt det elektriske potentiale er usandsynlige - energien er så intens, at den ville smelte alt, hvad vi brugte til at lede den.
Michael Cherry, en kosmisk og gamma-ray forsker ved Louisiana State University i Baton Rouge fortæller Rini på Physics, at muon-detekteringsteknikken er en god start, men at den er afhængig af nogle forenklede stormmodeller for at udlede dens beregninger. I fremtiden, siger han, kunne sende droner eller balloner i storme i kombination med muon-detektoren hjælpe med at forbedre aflæsningerne.
Det faktum, at storme kan klatre ind i gigavoltområdet, hjælper med at løse et mysterium. Siden 1990'erne har satellitter registreret gammastråleblitz, der stammer fra de højere rækker af atmosfæren, kendt som Terrestrial Gamma Ray Flashes. Hvis tordenvejr har elektrisk potentiale i gigavoltområdet, betyder det, at de er kraftige nok til at accelerere elektroner til hastigheder, der kan knuse visse atomer i stykker, hvilket producerer blitzene.
