
本傑明·富蘭克林(Benjamin Franklin)將鑰匙綁在風箏上然後將其飛入閃電風暴中,他短暫地成為了插入地球上最強發電機的電器。
富蘭克林像大多數人一樣知道雷暴是非常強大。研究人員試圖準確估計如何一個多世紀的功能強大,但總是很短 - 即使是最複雜的機載傳感器也不足夠,因為雷雲太大且無法預測。
現在,在3月15日在《期刊》上發表的一篇論文中物理評論信,印度奧蒂的研究人員提出了令人震驚新答案 - 多虧了一些宇宙射線的幫助。 [電氣:閃電的驚人圖像這是給出的
使用旨在測量電場和強度的一系列傳感器muons- 沉重的顆粒不斷地從地球的上層大氣中降下來,隨著物質的身份衰減 - 該團隊在2014年12月1日在Ooty上滾動18分鐘的大型the腳雲的電壓。研究人員平均而言,雲的平均而言,該雲的範圍是在10^9 folt的1.3倍的範圍內,大約1.3倍的電力,遠遠超過了10^volts的典型範圍,這是一定數10億美元的典型量。
“這解釋了為什麼雷云如此具有破壞性,”研究合著者Sunil Gupta,一個宇宙射線印度塔塔塔塔基礎研究所的研究人員告訴《現場科學》。 “如果您通過任何事物消散了大量的能量,它將造成嚴重破壞。 ”
下雨了
Gupta和他的同事主要研究Muons - 電子- 當宇宙射線刺入地球大氣中的各種原子時,會產生的粒子。這些顆粒的電子自旋的一半,但重量是200倍,並且非常擅長穿透物質。從大氣中下雨的兆子可以旅行深入海洋或只要有足夠的能量,地下只有一秒鐘的時間。
當某些東西阻礙自己的東西時,穆恩斯就會失去能量 - 例如,金字塔。 2018年初,科學家發現了兩個以前未知的房間通過在結構周圍設置MUON檢測器並測量顆粒損失(並且不會損失)能量的位置,在Giza的巨大金字塔內部。穿過金字塔的石牆的兆恩斯比穿過大型空室的武器的能量更多的能量。結果使研究人員可以在不踏入其中的情況下創建金字塔內部的新地圖。
Gupta和他的同事使用類似的方法來繪製Ooty Thundercloud內部的能量。然而,穆恩斯沒有與石頭競爭,而是倒在雲層上動蕩的電場。
“雷暴古普塔說:“在頂部有一個正電荷的層,底部有負電荷的層。信息圖:閃電的工作方式]
研究人員使用了一系列的MUON檢測傳感器和四個電場顯示器擴展了幾英里,研究人員測量了通過Thundercloud的Muons和未經通過的Muons之間的平均能量下降。從這種能源損失中,團隊能夠計算多少電位粒子已經在雷雲中經過。
這很大。
古普塔說:“科學家估計,雷雲在1920年代可能具有Gigavolt潛力,但直到現在。”
繪製雷聲
一旦研究人員知道云的電潛力,他們想進一步邁出一步,並準確地衡量雷雲(Thundercloud)在Ooty上咆哮時所攜帶的功率多少。
使用來自其廣泛分散的電場監視器的數據,該團隊填寫了一些有關雲的重要細節 - 在海拔7英里(11.4公里)的海拔7英里(11.4公里)的海平面上,以40 mph(60 km/h)的速度行駛,估計面積為146平方英里(380平方公里,大約6倍)曼哈頓的規模),並在出現後僅6分鐘就達到了最大電勢。
憑藉這些知識,研究人員終於能夠計算出雷暴攜帶約2吉瓦的力量,這使得單一云比比這最強大核電廠古普塔在世界上說。
古普塔說:“這裡存儲的能源足以滿足紐約市等城市的所有電力需求26分鐘。” “如果你可以利用它。 ”
古普塔(Gupta)指出,借助當前的技術,這是一個不太可能的前景:這種風暴消散的能量量是如此之高,以至於可能會融化任何導體。
儘管如此,雷暴的猛烈強大潛力仍可以幫助解決一個宇宙之謎,古普塔和他的同事等數十年來的科學家們都要求:為什麼衛星有時會發現高能量伽瑪射線從地球的大氣中爆發出來,什麼時候應該從太空下雨?
根據古普塔(Gupta)的說法,如果雷暴確實可以產生大於一個Gigavolt的電勢,那麼它們也可以迅速加速電子,以分解大氣中的其他原子,從而產生伽馬射線閃爍。
古普塔說,這種解釋需要更多的研究來驗證其準確性。同時,請務必驚嘆於您看到的下一個雷鳴般的人,因為這是一種不可思議的自然力量 - 請在駕駛風箏之前三思而後行。
最初出版現場科學。