外太空爆炸恒星释放的高能粒子可用于探测雷雨云,以便更好地了解触发因素,研究人员说。
虽然天文学家通常希望天空晴朗,但荷兰的一个团队利用暴风雨天气期间进行的测量,发现了一种测量雷云内强电场的新方法。
研究人员重新评估了在风暴期间获得的来自太空的带电粒子(称为宇宙射线)的无线电发射的“混乱”数据后,他们表示他们可以准确地确定雷雨云中电场的强度。
研究人员表示,这种方法可以帮助他们深入了解闪电的触发因素,并能够更准确地预测闪电活动。
负责这一发现的团队正在使用低频阵列 (LOFAR),这是一个遍布五个欧洲国家的无线电天线和粒子探测器网络。
它可以探测来自遥远宇宙现象和地球大气层中的无线电波。
宇宙射线源自爆炸的恒星和其他天体物理源,它们从太空持续轰击地球。 当这些粒子撞击大气中的分子时,它们会引发反应,数以百万计的带电粒子向地面倾泻而下,研究人员说。
这些流星雨可以通过其组成粒子被地球磁场偏转时产生的无线电发射来测量。
2011 年 6 月至 2014 年 9 月期间,LOFAR 的研究人员测量了762 最高能量阵雨。
研究人员表示,当天气晴朗时,无线电波会以有序的模式下降。 但当头顶上有雷雨云时,这些图案看起来就像垃圾一样。
荷兰奈梅亨拉德堡德大学的主要作者、天文学家皮姆·谢拉特 (Pim Schellart) 表示:“我们过去常常丢弃在雷暴期间进行的 LOFAR 测量。它们太混乱了。”新闻稿。
“嗯,当然,我们实际上并没有扔掉它们,我们只是没有分析它们。”
但在让一些同事查看这些异常数据后,研究人员认为这些数据可能值得仔细研究。
作为Davide Castelvecchi 解释道自然新闻,“该团队重新设计了他们的模型,以包括通常在雷雨云内部形成的强烈电场——其中较低层的负电荷与较高层的正电荷是分开的。”
通过将雷云中的电场纳入模型中,该团队能够破译不同的测量结果。
“这非常有效。无线电发射的变化为我们提供了有关雷暴中电场的大量信息。我们甚至可以确定云中特定高度的电场强度,”谢拉特说。
该研究,即出版于物理评论快报,提供了人们期待已久的证据,证明射电天文台可以用来探测雷雨云。
美国新罕布什尔大学大气物理学家约瑟夫·德怀尔(Joseph Dwyer)没有参与这项研究,“这篇论文具有开创性,因为它证明了这个想法确实有效。”告诉卡斯特尔维奇自然新闻。
闪电是在云层之间或云层与地面之间打开的导电通道。 它既令人恐惧又令人敬畏,并且以惊人的频率袭击地球——每 40 或 50 秒一次,即每年约 14 亿次。 但造成这些强烈爆发的原因仍不清楚。 也许解开这个谜团的关键在于宇宙射线。
来源:自然新闻