2017 m. Spalio 22 d. Audros debesys, susirinkę virš centrinės JAV, paleido tokį žaibo blyksnį, kad jis apšvietė dangų virš Teksaso, Oklahomos ir Kanzaso. Horizontaliai įveikdamas daugiau nei 310 mylių (500 kilometrų) atstumą per šias tris būsenas, sujudimas buvo toks neregėtas, kad tyrinėtojų grupė parašė apie tai tyrimą, apibūdindama jį kaip „megafiksą“: Tai buvo vienas ilgiausių žaibo blyksčių, kada nors užfiksuotų.
Paprastai įprasti žaibolaidžiai yra nuo 0,6 mylių iki 20 mylių (nuo 1 iki 20 km). Tačiau, kaip paaiškėjo vis sudėtingesnėmis žemėlapių sudarymo metodikomis, kai kurie iš tikrųjų kolosalūs varžtai yra virš mūsų galvų. Šie naujausi atradimai iškelia įdomų klausimą: koks didelis gali būti žaibas? Ir ar turėtume nerimauti dėl šių atmosferos sunkiasvorių?
Žaibas kyla audros debesyse, kai viename debesies regione susidaro stiprus teigiamas krūvis, o kitame - stiprus neigiamas krūvis, sukuriantis tarp jų elektrines jėgas. "Žaibo blyksnis pradedamas regione, kuriame elektros jėgos yra ypač stiprios. Jie tampa pakankamai stiprūs, kad oras nebegalėtų atlaikyti elektros jėgos, ir nutrūktų", - sakė Don MacGormanas, fizikas ir vyresnysis tyrėjas Nacionaliniame vandenyne. ir Atmosferos administracija (NOAA), ir straipsnio apie 2017 m.
Tai reiškia, kad augant elektros jėgai, ji suardo oro izoliacinę galią, kuri paprastai laiko skirtingo krūvio sritis atskirai viena nuo kitos. Tyrėjai mano, kad taip nutinka todėl, kad dėl per didelės elektrinės jėgos kaupimosi ore pradeda greitėti laisvieji elektronai - tie, kurie nėra prijungti prie atomo ar molekulės - kurie savo ruožtu išmuša kitus elektronus, kurie laisvi nuo savo atomų ir molekulių, paaiškino MacGormanas. Tai tęsiasi, pagreitindama vis daugiau elektronų: „Mokslininkai šį procesą vadina elektronų lavina, ir tai turime omenyje, kai sakome, kad oras suyra“, - „MacGorman“ pasakojo „Live Science“.
Tai galiausiai sukuria labai karštą ore kanalą, veikiantį kaip viela, kurio galai auga į išorę link teigiamų ir neigiamų krūvių, sukėlusių gedimą. Augantis kanalas ilgainiui sujungia teigiamus ir neigiamus krūvius, o kai tai įvyksta, jis sukelia didžiulę elektros srovę, kurią mes žinome kaip žaibo blykstę.
„Pagalvok apie tai kaip milžinišką kibirkštį, išaugusią per debesį“, - teigė MacGormanas.
Kartais apatinis debesies regionas, kuriame paprastai yra teigiamas krūvis, pats neturi pakankamai krūvio, kad sustabdytų kanalą. Taigi žaibolaidis ir toliau auga, tęsiasi žemyn link žemės. Tai darydamas jis iš žemės traukia į viršų kibirkštį, kad ją atitiktų - suveikdamas žaibo blykste su didžiulėmis elektros srovėmis, kurios dalį audros krūvio perneša į žemę. Šie kanalai iš debesies į žemę dažniausiai vaizduojami galvojant apie žaibą; tos ryškios šakės, kurios trenkia į Žemę.
Bet kokie veiksniai riboja šių masyvių varžtų dydį?
Tyrėjai kelis dešimtmečius bandė atsakyti į šį klausimą. Vertikaliai blyksnio mastą riboja audros debesies aukštis arba atstumas nuo žemės paviršiaus iki jo viršūnės, kuri yra aukščiausia apie 20 mylių (20 mylių). Tačiau horizontaliai plati debesų sistema suteikia daug daugiau erdvės žaisti.
Dar 1956 m. Meteorologas, vardu Myronas Ligda, tai pademonstravo, kai radaru aptikdavo ilgiausią žaibo blykstę, kokią nors kada nors buvo užfiksavęs: varžtą, kuris siekė 60 mylių (100 km).
Tuomet 2007 m. Tyrėjai pasiekė rekordą nustatydami blykstę virš Oklahomos valstijos, kurios ilgis buvo 200 mylių (321 km). Neseniai atliktas MacGormano ir jo kolegų tyrimas išmušė šį numerį iš parko. Tyrėjai apskaičiavo, kad šio blykstės skleidžiama šviesa buvo tokia stipri, kad ji apšvietė 26 000 kvadratinių mylių (67 845 kvadratinių kilometrų) žemės plotą. Bet net ir šis blyksnis dabar buvo pralenktas: Kitas neseniai žurnale JGR Atmospheres atliktas tyrimas aprašė blykstę, apimančią 418 mylių (673 km).
Tokie megapikseliai yra reti. Bet dabar, kai turime technologiją juos aptikti, mes juos randame dažniau. Užuot pasikliavę tik antžeminėmis sistemomis, kurios žaibai aptikti naudoja antenas ir radarą, ekspertai pradėjo stebėti jį iš labai skirtingo taško: palydovų. Abu pastarojo meto rekordiniai blyksniai buvo išmatuoti naudojant technologiją, vadinamą Geostacionariniu žaibo žemėlapiu, jutikliu, esančiu dviem palydovais, skriejančiais aplink Žemę, kuris pateikia išsamų žemiau esančių audrų sistemų vaizdą.
„Ta sistema reaguoja į debesies viršuje skleidžiamą šviesą, todėl mes matome žaibo blyksnių šviesą ir tada galime ją žemėlapyje palyginti su visu pusrutuliu“, - teigė MacGormanas.
Kartu su duomenimis iš antžeminės sistemos, vadinamos „Lightning Mapping Array“, šie didelės skiriamosios gebos vaizdiniai palydovo duomenys nubrėžė milžiniškos žaibo blykstės 2017 m. Spalio mėn. Vaizdą.
Tačiau mes vis dar tamsoje klausiame, kaip šie ilgisi elektriniai apšvietimai. Tyrėjai mano, kad debesų dydis yra vienas veiksnių, nes kuo didesnė debesų sistema, tuo daugiau galimybių žaibo blyksniams jame atsirasti. „MacGorman“ priduria, kad taip pat reikalingi tam tikri „mesoscale“ procesai - didelio masto vėjo srautai, leidžiantys tą sistemą susieti ir ilgai išsilaikyti “.
Taigi, kas yra šių monstrų debesų pastatyta scena, kas iš tikrųjų vyksta juose? „Šie milžiniški blyksniai atrodo kaip nuolatinė iškrovų seka labai artimai vienas po kito“, - teigė Christopheris Emersicas, mokslinis bendradarbis, studijuojantis perkūnijos elektrifikaciją Mančesterio universitete, Jungtinėje Karalystėje ...
Jis pateikia hipotezę, kad jei debesų sistema yra labai įkrauta dideliame plote, iškrovos gali plisti per ją kaip krentančių domino linija. "Jei visi domino centrai yra nustatyti be per didelio atotrūkio, vienas suaktyvina kitą didelėje serijų viršūnėse. Priešingu atveju jis" sugenda "ir tokiu atveju jūs gausite tik mažesnį erdvinį žaibo įvykį, o ne megafiksą". „Emersic“ pasakojo „Live Science“.
Kuo didesnis pradinis debesis, tuo daugiau galimybių išleidimui tęsti dauginimąsi. "Taigi, kodėl iš esmės blyksniai gali būti tokie dideli, kaip pirminis debesis, jei krūvio struktūra būtų palanki", - teigė Emersicas.
Tai taip pat reiškia, kad greičiausiai yra daug didesnių blyksnių nei mes jau matėme. „Audros gali tapti didesnės nei“, - teigė „MacGorman“ atstovas.
Kitaip tariant, mes vis dar tiksliai nežinome, koks galėtų būti didžiausias žaibolaidis.
Nepaisant apokaliptinio paveikslo, kurį jie dažo, megapikseliai nebūtinai yra pavojingesni nei įprasti žaibai: „Erdvus platus blykstis nebūtinai reiškia, kad jis turi daugiau energijos“, - aiškino Emersicas.
Atsižvelgiant į tai, kadangi debesų sistemos, iš kurių jos yra kilusios, yra tokios didžiulės, gali būti sunku numatyti „megaflash“ smūgius.
„Tokie įvykiai dažnai gali sukelti žemės smūgį toli nuo pagrindinės žaibiškos veiklos konvekcinėje šerdyje“, - teigė Emersicas. "Kažkas, esantis ant žemės, galėjo pamanyti, kad audra praėjo, bet nustebęs vienas iš šių, atrodo, niekur nepatenkančių, išleidžiamų teršalų".
Taip pat gali būti, kad atšilusiame pasaulyje gali pakilti audros, sukeliančios didžiulius blyksnius, - teigė „Emersic“. "Ir netiesiogiai tai gali padaryti sąlygas labiau tikėtinomis ir taip padidinti jų dažnį".
Vis dėlto kol kas megablyksniai nėra tokie įprasti: „MacGorman“ vertina, kad jie sudaro tik apie 1% viso žaibo blyksčių. Nepaisant to, panašūs tyrinėtojai, kaip jis, imsis medžioklės - ir, be abejo, atras - dar didesnių begemotų, kuriais galime stebėtis.
