Дълго време учените не можаха да обяснят защо мълния удари едно и също място два пъти. Сега тази мистерия е решена. Международен екип от изследователи, ръководен от университета в Гронинген, използва радиотелескопа LOFAR за изучаване на светкавици от светкавици. Работата им доказа, че отрицателните заряди в дъждовен облак не се изхвърлят наведнъж. Те са частично запазени. Този процес се осъществява вътре в структури, които учените са нарекли игли. Чрез тях отрицателен заряд може да изпрати втори разряд към земята. Резултатите са публикувани на 18 април в научното списание Nature.
Игли
"Това откритие е много различно от сегашната картина, в която зарядът преминава през плазмените канали директно от една част на облака в друга или към земята", - обясни професор по физика в университета в Гронинген.
По-рано не беше възможно да се проведе такова проучване, тъй като нямаше необходимо оборудване. Но благодарение на най-новия радиотелескоп LOFAR беше възможно да се открият иглите, както и да се определят техните размери. Те са дълги 100 метра и диаметър 5 метра.
Нискочестотен масив (LOFAR), произведен в Холандия. Състои се от няколко хиляди антени, които са разпръснати из Северна Европа. Те са свързани към централния компютър с помощта на оптични влакна и могат да работят като едно цяло.
Промоционално видео:
Нискочестотният масив е предназначен за радиоастрономически наблюдения, но функционалността му позволява да се използва за изучаване на мълнии.
Вътре в облака
За да наблюдават светкавиците, учените са използвали само антени, разположени в Холандия, общата площ на които е 3200 квадратни метра. Данните, получени с помощта на тях, помогнаха да се види какво се случва вътре в облака по време на гръмотевична буря.
Светкавицата възниква, когато силните подемници създават специално статично електричество в големи облаци, едната част от които става отрицателно заредена, а другата положително.
Когато това разделение на заряда достигне определена скорост, се появява силен разряд, който обикновено се нарича мълния. Обикновено тя започва в малка площ от горещ, йонизиран въздух, така наречената плазма.
Тази малка част се превръща в разклонен плазмен канал. Той може да бъде дълъг няколко километра. Положителните съвети на канала натрупват отрицателни такси от облака. След това преминават през канала до отрицателния връх и зарядът се разтоварва.
Нов алгоритъм
Изследователите са разработили нова схема за получаване на данни от радио телескопа LOFAR. Тя им позволява да визуализират излъчването от две светкавици. Много точен печат на времето за всички данни и антенна решетка позволи на учените да идентифицират източници на радиация с висока разделителна способност.
„В близост до централната зона на радиотелескопа, където плътността на антената е най-висока, пространствената точност беше около един метър“, казва професор Шолтен. Освен това получените данни успяха да локализират 10 пъти повече УКВ източници в сравнение с други системи за 3D изображения с разделителна способност във времето в наносекундния диапазон. Това доведе до 3D изображение с висока разделителна способност на удар от мълния.
почивка
Благодарение на изследванията стана ясно защо има откъсвания в изходния канал на мястото, където се образуват иглите. Най-вероятно те изхвърлят отрицателни заряди от главния канал, който след това отново попада в гръмотевичния пламък. Оказа се, че намалението на зарядите в канала провокира отворена верига. Но когато зарядът в облака отново стане висок, потокът през канала се възстановява, което води до многократно изхвърляне на мълния. Благодарение на този принцип мълнията многократно ще удря една и съща зона.
Шолтен коментира откритието по следния начин: „УКВ излъчването по положителния канал се причинява от редовно повтарящи се зауствания по предварително образуваните странични канали, игли. Изглежда тези игли изчерпват зарядите по импулсен начин. " „Това е напълно ново явление“, добавя професор Джо Дуайер от Университета в Ню Хемпшир (САЩ), третият автор на статията. "Нашите нови методи за наблюдение улавят огромен брой игли в мълнията, която не беше виждана преди." И Брайън Хеър заключава: "Благодарение на тези наблюдения виждаме, че част от облака се презарежда и можете да разберете защо мълниите в земята се повтарят няколко пъти."
Татяна Андреева
