Νέα μελέτη παρέχει την πρώτη ακριβή εξήγηση για το πώς ξεκινά η αστραπή στη φύση - iefimerida.gr

Νέα μελέτη παρέχει την πρώτη ακριβή εξήγηση για το πώς ξεκινά η αστραπή στη φύση

Αστραπή σε κακοκαιρία
Φωτογραφία αρχείου: EUROKINISSI
NEWSROOM IEFIMERIDA.GR

Μια νέα μελέτη ρίχνει φως σε ένα από τα πιο μυστηριώδη φυσικά φαινόμενα, την εκκίνηση της αστραπής.

Ο καθηγητής του Penn State Βίκτορ Πάσκο και οι συνεργάτες του κατάφεραν για πρώτη φορά να δώσουν μια ακριβή, ποσοτική εξήγηση για το πώς ξεκινά η αστραπή στη φύση.

Όπως εξηγούν στη δημοσίευσή τους, τα ισχυρά ηλεκτρικά πεδία που αναπτύσσονται μέσα στα σύννεφα καταιγίδας επιταχύνουν ηλεκτρόνια, τα οποία συγκρούονται με μόρια όπως το άζωτο και το οξυγόνο. Αυτές οι συγκρούσεις παράγουν ακτίνες Χ και προκαλούν μια καταρρακτώδη «έκρηξη» πρόσθετων ηλεκτρονίων και φωτονίων υψηλής ενέργειας - ένα είδος φυσικού ντόμινο που οδηγεί τελικά στη δημιουργία κεραυνών.

ΤΟ ΑΡΘΡΟ ΣΥΝΕΧΙΖΕΙ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ

«Τα ευρήματά μας συνδέουν ξεκάθαρα τα ηλεκτρικά πεδία, τις ακτίνες Χ και τη φυσική των ηλεκτρονικών χιονοστιβάδων», δήλωσε ο καθηγητής Πάσκο.

Για την έρευνα, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μαθηματικά μοντέλα ώστε να επαληθεύσουν παρατηρήσεις στον πραγματικό κόσμο σχετικά με τα φωτοηλεκτρικά φαινόμενα που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα της Γης.

Ειδικότερα, επικεντρώθηκαν σε περιστατικά όπου ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας -που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα από το Διάστημα μέσω κοσμικών ακτίνων- πολλαπλασιάζονται μέσα σε καταιγιδοφόρα ηλεκτρικά πεδία και παράγουν σύντομες εκρήξεις ακτίνων Χ και άλλων ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

ΤΟ ΑΡΘΡΟ ΣΥΝΕΧΙΖΕΙ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ

Η γήινη έκλαμψη γάμα

Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως «γήινη έκλαμψη γάμα» (terrestrial gamma-ray flash) και περιλαμβάνει αόρατες, φυσικές εκπομπές ακτίνων Χ και παράλληλων ραδιοκυμάτων.

«Αναπαράγοντας με ακρίβεια τις συνθήκες που παρατηρήθηκαν στον φυσικό χώρο μέσα από το μοντέλο μας, καταφέραμε να εξηγήσουμε πλήρως γιατί παρατηρούνται ακτίνες Χ και ραδιοεκπομπές στα σύννεφα», σημείωσε ο Πάσκο.

Η ομάδα συνέκρινε το μοντέλο της με μετρήσεις από άλλες ερευνητικές ομάδες που συνέλεξαν δεδομένα μέσω αισθητήρων εδάφους, δορυφόρων και αεροσκαφών μεγάλης υψομετρικής πτήσης.

Ο συν-συγγραφέας της μελέτης, καθηγητής Pervez, πρόσθεσε: «Εξηγήσαμε πώς ξεκινούν τα φωτοηλεκτρικά γεγονότα, τι συνθήκες απαιτούνται στα σύννεφα για την έναρξη της χιονοστιβάδας ηλεκτρονίων και τι προκαλεί την ποικιλία ραδιοσημάτων που παρατηρούνται πριν από κάθε κεραυνό».

Το μοντέλο τους, γνωστό ως photoelectric feedback discharge, αναπαριστά με ακρίβεια τις φυσικές συνθήκες υπό τις οποίες μπορεί να ξεκινήσει μια αστραπή.

ΤΟ ΑΡΘΡΟ ΣΥΝΕΧΙΖΕΙ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ

Οι εξισώσεις του μοντέλου είναι διαθέσιμες στο άρθρο για χρήση από άλλους ερευνητές.

Επιπλέον, η μελέτη εξηγεί γιατί πολλές φορές καταγράφονται γήινες εκλάμψεις γάμα χωρίς ορατά φώτα ή ραδιοκύματα, δηλαδή χωρίς τα «παραδοσιακά» σημάδια μιας αστραπής.

«Στο μοντέλο μας, οι ακτίνες Χ που παράγονται από τις χιονοστιβάδες ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας δημιουργούν νέα ηλεκτρόνια μέσω του φωτοηλεκτρικού φαινομένου στον αέρα, ενισχύοντας ραγδαία την αντίδραση», εξηγεί ο καθηγητής Πάσκο. «Αυτό εξηγεί γιατί οι εκλάμψεις γάμα μπορούν να προέλθουν από περιοχές των σύννεφων που φαίνονται οπτικά "ήσυχες" και χωρίς ραδιοσήματα».

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Journal of Geophysical Research: Atmospheres.

Πηγή: Journal of Geophysical Research: Atmospheres / Penn State University

Ακολουθήστε το στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Δείτε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις από την Ελλάδα και τον Κόσμο, στο 
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ αστραπή φύση Επιστήμη έρευνα
ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ
Tο iefimerida.gr δημοσιεύει άμεσα κάθε σχόλιο. Ωστόσο δεν υιοθετούμε τις απόψεις αυτές καθώς εκφράζουν αποκλειστικά τον εκάστοτε σχολιαστή. Σχόλια με ύβρεις διαγράφονται χωρίς προειδοποίηση. Χρήστες που δεν τηρούν τους όρους χρήσης αποκλείονται.

ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ