Grmljavinske oluje su zasigurno snažne, ali kvantificiranje njihovog električnog potencijala je izazovno. No, nova je studija uspjela pogledati duboko u jednu divnu oluju pomoću teleskopa dizajniranog za proučavanje kozmičkih zraka, otkrivši da sadrži šokantnih 1, 3 milijarde volti, pokazalo je novo istraživanje u časopisu Physical Review Letters .
Matteo Rini iz tvrtke Physics izvještava da su u prošlosti letjeli avioni ili puštali balone u olujne oblake kako bi pokušali izmjeriti njihov električni potencijal. Najveće čitanje snimljeno tim metodama doseglo je 130 milijuna volti tijekom oluje nad Novim Meksikom 1990-ih.
No, istraživači s Tata instituta za temeljna istraživanja u Mumbaiju, Indija, odlučili su istražiti grmljavinu koristeći nešto sofisticiranije od balona: muonske detektore. Muoni su nabijene čestice proizvedene u gornjoj atmosferi Zemlje kada kozmičke zrake koje neprestano bombarduju naš planet djeluju u interakciji s raznim česticama. To znači da neprestana kiša ovih energičnih muona stalno pada preko zemlje. No, kad im nešto smeta, muoni gube energiju, a gubitak energije može se otkriti pomoću posebne opreme.
Teleskop GRAPES-3 na Institutu Tata prati muone, otkrivajući više od milijun muona u minuti. Ali George Dvorsky iz Gizmoda izvještava da je tim dodao detektoru električnog polja u detektor i počeo promatrati oluje koje prolaze iznad njih. Promatrajući smanjenje energije muona koji prolaze kroz oblak, tim može izračunati količinu električnog potencijala unutar oluje.
Između 2011. i 2014. godine tim je zabilježio podatke o 184 oluji. Oni su suzili taj popis na sedam najvećih oluja. Međutim, njih šest bile su složene oluje i računanje njihovog električnog potencijala imalo je raznih problema. Masivna oluja 1. prosinca 2014., međutim, imala je pravi profil za izračun.
Oluja se kretala brzinom 40 milja na sat na nadmorskoj visini sedam milja iznad Zemljine površine i prekrila se na oko 146 četvornih milja. Proračuni na temelju broja muona koje je oluja odbacila pokazuju da ima potencijal od 1, 3 milijarde volti, 10 puta više od prethodnog najvišeg očitanja za oluju.
"Znanstvenici su procijenili da bi pljuskovi mogli imati gigavoltni potencijal tokom 1920-ih, " koautorica Sunil Gupta iz Tata kaže za Tia Ghose na LiveScience . "Ali to nikada nije dokazano - do sad. Količina energije pohranjene ovdje je dovoljna da opskrbi svu snagu potrebe grada poput New Yorka za 26 minuta. Ako biste ga mogli iskoristiti. "
Gupta kaže da su šanse da se nađe način kako iskoristiti sav električni potencijal - energija je toliko intenzivna da bi mogla rastopiti sve što smo je koristili za provođenje.
Michael Cherry, istraživač kosmičkih i gama zraka na Državnom sveučilištu Louisiana u Baton Rougeu, kaže Riniju iz Physicsa da je tehnika otkrivanja muona dobar početak, ali da se za izračun oslanja na neke pojednostavljene modele oluje. Ubuduće, kaže on, slanje bespilotnih letjelica ili balona u oluju u kombinaciji s muonskim detektorom moglo bi pomoći poboljšanju očitanja.
Činjenica da se oluje mogu popeti na raspon gigavolta pomaže u rješavanju jedne misterije. Od 1990-ih sateliti bilježe bljeskove gama-zraka koje dolaze iz viših dometa atmosfere poznate kao Zemaljski gama Ray Flashes. Ako grmljavinske oluje imaju električni potencijal u gigavoltnom rasponu, to znači da su dovoljno snažne da ubrzavaju elektrone do brzine koje mogu razbiti određene atome u komade, proizvodeći bljeskove.
