I lang tid kunne ikke forskere forklare hvorfor lynet treffer samme sted to ganger. Nå er dette mysteriet løst. Et internasjonalt team av forskere ledet av Universitetet i Groningen brukte LOFAR radioteleskop for å studere lynnedslag i detalj. Arbeidet deres beviste at negative ladninger i en regnsky ikke blir utladet på en gang. De er delvis bevart. Denne prosessen foregår i strukturer som forskere har kalt nåler. Gjennom dem kan en negativ ladning sende en ny utslipp til bakken. Resultatene ble publisert 18. april i det vitenskapelige tidsskriftet Nature.
Needles
"Denne oppdagelsen er veldig forskjellig fra det nåværende bildet, der ladningen strømmer gjennom kanalene i plasma direkte fra en del av skyen til en annen eller til bakken," - forklarte en professor i fysikk ved Universitetet i Groningen.
Det var ikke mulig å gjennomføre en slik undersøkelse tidligere, siden det ikke var nødvendig utstyr. Men takket være det siste LOFAR-radioteleskopet var det mulig å oppdage nålene og bestemme størrelsen. De er 100 meter lange og 5 meter i diameter.
Lavfrekvensarray (LOFAR) produsert i Holland. Den består av flere tusen antenner som er spredt over hele Nord-Europa. De er koblet til den sentrale datamaskinen ved hjelp av optisk fiber og kan fungere som en enhet.
Salgsfremmende video:
Lavfrekvensarray er designet for observasjoner av radioastronomi, men funksjonaliteten gjør at den kan brukes til å studere lyn.
Inni i skyen
For å observere lynet brukte forskere bare antenner som ligger i Holland, hvis totale areal er 3200 kvadratmeter. Dataene innhentet ved hjelp av dem hjalp til med å se hva som skjer inne i skyen under tordenvær.
Lyn oppstår når sterke oppdateringer lager en spesiell statisk elektrisitet i store skyer, hvor den ene delen blir negativt ladet og den andre positivt.
Når denne ladningsdelingen når en viss hastighet, vises det en sterk utladning, som ofte kalles lyn. Typisk starter det i et lite område med varm, ionisert luft, det såkalte plasmaet.
Denne lille delen blir konvertert til en forgrenet plasmakanal. Den kan være flere kilometer lang. De positive kanaltipsene akkumulerer negative ladninger fra skyen. Deretter passerer de gjennom kanalen til den negative spissen og ladningen blir utladet.
Ny algoritme
Forskere har utviklet en ny ordning for mottak av data fra LOFAR radioteleskop. Det lar dem visualisere strålingen fra to lynnedslag. Et veldig nøyaktig tidsstempel på alle data og en antennegruppe tillot forskere å identifisere strålekilder med høy oppløsning.
"Nær den sone av radioteleskopet, der antenntettheten er høyest, var den romlige nøyaktigheten omtrent en meter," sier professor Scholten. I tillegg var dataene som er oppnådd i stand til å lokalisere 10 ganger flere VHF-kilder enn andre 3D-bildesystemer, med tidsoppløsning i nanosekundområdet. Dette resulterte i et høyoppløselig 3D-bilde av et lynnedslag.
Gå i stykker
Takket være forskning ble det klart hvorfor det er pauser i utløpskanalen på stedet der nålene dannes. Mest sannsynlig slipper de negative ladninger fra hovedkanalen, som deretter igjen faller inn i tordenskjoldet. Det viste seg at en nedgang i ladningene i kanalen provoserer en åpen krets. Men når ladningen i skyen blir høy igjen, gjenopprettes strømmen gjennom kanalen, noe som fører til en gjentatt lynutladning. Det er takket være dette prinsippet at lynet flere ganger vil slå det samme området.
Scholten kommenterte funnet som følger: “VHF-stråling langs den positive kanalen er forårsaket av regelmessig gjentagelse av utslipp langs de tidligere dannede sidekanalene, nåler. Disse nålene ser ut til å tømme ladningene på en pulserende måte. " "Dette er et helt nytt fenomen," legger professor Joe Dwyer ved University of New Hampshire (USA) til, den tredje forfatteren av artikkelen. "Våre nye overvåkingsmetoder fanger opp et stort antall nåler i lynet som ikke ble sett før." Og Brian Hare konkluderer: "Takket være disse observasjonene ser vi at en del av skyen blir ladet opp, og du kan forstå hvorfor lynnedslaget i bakken gjentas flere ganger."
Tatiana Andreeva
