Ilgą laiką mokslininkai negalėjo paaiškinti, kodėl žaibas du kartus trenkia į tą pačią vietą. Dabar ši paslaptis buvo išspręsta. Groningeno universiteto vadovaujama tarptautinė tyrėjų komanda panaudojo LOFAR radijo teleskopą labai išsamiai ištirti žaibo blyksnius. Jų darbas įrodė, kad lietaus debesyje neigiami užtaisai nėra iškraunami iškart. Jie iš dalies konservuoti. Šis procesas vyksta struktūrose, kurias mokslininkai pavadino adatomis. Per juos neigiamas krūvis gali antrą kartą iškrauti žemę. Rezultatai buvo paskelbti balandžio 18 d. Moksliniame žurnale „Nature“.
- „Salik.biz“
Adatos
„Šis atradimas labai skiriasi nuo dabartinio paveikslo, kuriame krūvis teka plazmos kanalais tiesiai iš vienos debesies dalies į kitą arba į žemę“, - aiškino Groningeno universiteto fizikos profesorius.
Anksčiau tokio tyrimo atlikti nebuvo įmanoma, nes nebuvo reikalingos įrangos. Tačiau dėka naujausio LOFAR radijo teleskopo buvo galima aptikti adatas ir nustatyti jų dydį. Jie yra 100 metrų ilgio ir 5 metrų skersmens.
Žemo dažnio matricos (LOFAR), pagamintos Olandijoje. Jį sudaro keli tūkstančiai antenų, išsklaidytų visoje Šiaurės Europoje. Jie yra prijungti prie centrinio kompiuterio, naudojant optinę skaidulą, ir gali veikti kaip vienas įrenginys.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Žemo dažnio matrica skirta radijo astronomijos stebėjimams, tačiau funkcionalumas leidžia ją naudoti žaibo tyrimams.
Debesies viduje
Norėdami stebėti žaibus, mokslininkai naudojo tik antenas, esančias Olandijoje, kurių bendras plotas yra 3200 kvadratinių metrų. Jų pagalba gauti duomenys padėjo pamatyti, kas nutinka debesies metu perkūnijos metu.
Žaibas atsiranda tada, kai stiprūs pasvirimai sukuria ypatingą statinę elektrą dideliuose debesyse, kurių viena dalis tampa neigiamai įkrauta, kita - teigiamai.
Kai šis krūvio pasiskirstymas pasiekia tam tikrą greitį, atsiranda stiprus išsikrovimas, kuris paprastai vadinamas žaibu. Paprastai jis prasideda nedideliame karšto, jonizuoto oro, vadinamosios plazmos, plote.
Ši maža dalis paverčiama šakotu plazmos kanalu. Jis gali būti kelių kilometrų ilgio. Teigiamų kanalų patarimai kaupia neigiamus krūvius iš debesies. Tada jie praeina per kanalą į neigiamą galiuką ir krūvis išsikrauna.
Naujas algoritmas
Tyrėjai sukūrė naują duomenų gavimo iš radijo teleskopo LOFAR schemą. Tai leidžia jiems vizualizuoti dviejų žaibo blyksnių spinduliuotę. Labai tikslus visų duomenų laiko antspaudas ir antenos masyvas leido mokslininkams nustatyti didelės skiriamosios gebos radiacijos šaltinius.
„Netoli centrinės radioteleskopo zonos, kur antenos tankis yra didžiausias, erdvinis tikslumas buvo apie metrą“, - sako profesorius Scholtenas. Be to, gauti duomenys sugebėjo lokalizuoti 10 kartų daugiau VHF šaltinių nei kitos 3D vaizdavimo sistemos, skiriant laiko skiriamąją gebą nanosekundžių diapazone. Dėl to atsirado didelės skiriamosios gebos 3D vaizdas iš žaibolaidžio.
Pertrauka
Tyrimų dėka paaiškėjo, kodėl adatos susidarymo vietoje yra pertraukų išleidimo kanale. Greičiausiai iš pagrindinio kanalo jie išmeta neigiamus krūvius, kurie vėliau vėl patenka į griaustinį. Paaiškėjo, kad krūvio sumažėjimas kanale išprovokuoja atvirą grandinę. Bet kai debesyje vėl atsiranda didelis krūvis, srautas per kanalą yra atkuriamas, o tai lemia pakartotinį žaibo iškrovimą. Dėl šio principo žaibas pakartotinai trenksis į tą pačią vietą.
Scholtenas komentavo atradimą taip: „VHF radiaciją išilgai teigiamo kanalo sukelia reguliariai kartojami išmetimai išilgai anksčiau suformuotų šoninių kanalų, adatų. Panašu, kad šios adatos impulsiniu būdu išeikvoja krūvius “. „Tai yra visiškai naujas reiškinys“, - priduria profesorius Joe Dwyeris iš Naujojo Hampšyro universiteto (JAV), trečiasis straipsnio autorius. "Mūsų naujieji stebėjimo metodai žaibiškai užfiksuoja daugybę adatų, kurių anksčiau nebuvo matyti." Ir Brianas Hare'as daro išvadą: „Šių stebėjimų dėka mes matome, kad dalis debesies yra įkraunama, ir jūs galite suprasti, kodėl žaibolaidis į žemę pakartojamas kelis kartus“.
Tatjana Andreeva