Οι καταιγίδες είναι σίγουρα ισχυρές, αλλά η ποσοτικοποίηση του ηλεκτρικού τους δυναμικού είναι προκλητική. Μια νέα μελέτη, ωστόσο, ήταν σε θέση να κοιτάξει βαθιά μέσα σε μια γιγάντια καταιγίδα χρησιμοποιώντας ένα τηλεσκόπιο σχεδιασμένο για να μελετήσει τις κοσμικές ακτίνες, διαπιστώνοντας ότι περιείχε ένα συγκλονιστικό 1, 3 δισεκατομμύριο βολτ, σύμφωνα με νέα μελέτη στο περιοδικό Physical Review Letters .
Ο Matteo Rini στη Φυσική αναφέρει ότι στο παρελθόν οι ερευνητές έχουν πετάξει αεροπλάνα ή απελευθερώνουν μπαλόνια σε σύννεφα θύελλας για να δοκιμάσουν και να μετρήσουν το ηλεκτρικό τους δυναμικό. Η μεγαλύτερη ανάγνωση των μεθόδων αυτών ανήλθε σε 130 εκατομμύρια βολτ κατά τη διάρκεια καταιγίδας πάνω από το Νέο Μεξικό στη δεκαετία του 1990.
Ωστόσο, οι ερευνητές του Tata Institute of Fundamental Research στην Βομβάη της Ινδίας αποφάσισαν να βρουν κεραυνούς χρησιμοποιώντας κάτι πιο εξελιγμένο από ένα μπαλόνι: ανιχνευτές μιονίων. Τα μιόνια φορτίζονται σωματίδια που παράγονται στην ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης όταν κοσμικές ακτίνες που βομβαρδίζουν συνεχώς τον πλανήτη μας αλληλεπιδρούν με διάφορα σωματίδια. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει μια σταθερή βροχή από αυτά τα ενεργητικά μιόνια που συνεχώς πέφτουν στη γη. Όταν όμως κάτι παίρνει το δρόμο τους, οι μιονιοί χάνουν ενέργεια και η απώλεια ενέργειας μπορεί να ανιχνευθεί χρησιμοποιώντας ειδικό εξοπλισμό.
Το τηλεσκόπιο GRAPES-3 στο Ινστιτούτο The Tata Institute παρακολουθεί τα μιόνια, ανιχνεύοντας πάνω από ένα εκατομμύριο μιόνια ανά λεπτό. Όμως, ο Γιώργος Ντρίτσκι στο Gizmodo αναφέρει ότι η ομάδα πρόσθεσε οθόνες ηλεκτρικού πεδίου στον ανιχνευτή και άρχισε να παρακολουθεί τις καταιγίδες που πέρασαν από πάνω. Μελετώντας τη μείωση της ενέργειας των μιονίων που διέρχονται από το σύννεφο, η ομάδα μπορεί να υπολογίσει την ποσότητα του ηλεκτρικού δυναμικού μέσα στην καταιγίδα.
Μεταξύ 2011 και 2014, η ομάδα συγκέντρωσε στοιχεία για 184 καταιγίδες. Περιορίστηκαν ο κατάλογος αυτός στις επτά μεγαλύτερες καταιγίδες. Έξι από αυτά, ωστόσο, ήταν σύνθετες καταιγίδες και ο υπολογισμός του ηλεκτρικού τους δυναμικού είχε διάφορα προβλήματα. Μια μαζική καταιγίδα την 1η Δεκεμβρίου 2014, ωστόσο, είχε το σωστό προφίλ για έναν υπολογισμό.
Η καταιγίδα μεταφέρθηκε στα 40 μίλια ανά ώρα σε υψόμετρο επτά μίλια πάνω από την επιφάνεια της Γης και κάλυψε περίπου 146 τετραγωνικά μίλια. Οι υπολογισμοί που βασίζονται στον αριθμό των μιονίων που απορρίφθηκε από την καταιγίδα δείχνουν ότι είχαν δυναμικό 1, 3 δισεκατομμυρίων βολτ, 10 φορές περισσότερο από την προηγούμενη υψηλότερη ανάγνωση για μια καταιγίδα.
"Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι οι κεραυνοί θα μπορούσαν να έχουν δυναμικό gigavolt στη δεκαετία του 1920", δήλωσε ο συν-συγγραφέας Sunil Gupta της Tata λέει στην Tia Ghose στο LiveScience . "Αλλά δεν ήταν ποτέ αποδεδειγμένο - μέχρι τώρα. τις ανάγκες μιας πόλης όπως η Νέα Υόρκη για 26 λεπτά, αν μπορούσατε να το εκμεταλλευτείτε ».
Ο Γκούπτα αναφέρει ότι οι πιθανότητες να βρεθεί ένας τρόπος να χρησιμοποιηθεί όλο αυτό το ηλεκτρικό δυναμικό είναι απίθανο - η ενέργεια είναι τόσο έντονη που θα λιώσει ό, τι συνήθιζα να τη διεξάγει.
Ο Michael Cherry, ερευνητής κοσμικών και ακτίνων γάμμα στο Πανεπιστήμιο της Λουιζιάνα στο Baton Rouge, λέει στον Rini στο Physics ότι η τεχνική ανίχνευσης του μιονίου είναι μια καλή αρχή, αλλά βασίζεται σε μερικά απλοποιημένα μοντέλα καταιγίδων για να υπολογίσει. Στο μέλλον, λέει, στέλνοντας σκάλες ή μπαλόνια σε καταιγίδες σε συνδυασμό με τον ανιχνευτή μιονίων θα μπορούσαν να συμβάλουν στην τελειοποίηση των αναγνώσεων.
Το γεγονός ότι οι καταιγίδες μπορούν να ανέβουν στην περιοχή gigavolt βοηθά στην επίλυση ενός μυστηρίου. Από τη δεκαετία του 1990 οι δορυφόροι έχουν καταγράψει ακτίνες γάμμα που προέρχονται από τις υψηλότερες περιοχές της ατμόσφαιρας που είναι γνωστές ως επίγεια ακτινοβολία Gamma Ray. Εάν οι καταιγίδες έχουν ηλεκτρικό δυναμικό στην περιοχή gigavolt, αυτό σημαίνει ότι είναι αρκετά ισχυροί για να επιταχύνουν τα ηλεκτρόνια σε ταχύτητες που μπορούν να σπάσουν ορισμένα άτομα σε κομμάτια, δημιουργώντας τις αναλαμπές.
