蜿蜒的条纹有一些东西这意味着随机混乱。 然而，晴天霹雳不仅有规律地击中相同的地方，而且连续的放电经常重复使用完全相同的通道。
目前尚不清楚一颗闪电所铺设的路径是如何坚持重复表演的，但新的研究发现，在一次雷击后，会残留一些电荷，这可以为更多的雷击提供一张地图。
一个国际物理学家团队对闪电发射的无线电波进行了前所未有的详细分析，以确定为什么闪电路径上的带电空气团会出现这样的行为。
使用称为低频阵列的射电望远镜网络，或承诺研究人员能够收集数据，提供数千平方公里区域内的纳秒分辨率的打击。
“这些数据使我们能够在一定范围内检测闪电传播，这是我们第一次能够区分主要过程，”物理学家布赖恩·黑尔说来自荷兰格罗宁根大学。
“此外，无线电波的使用使我们能够观察雷雨云的内部，这是大部分闪电所在的地方。”
尽管闪电令人印象深刻，但它实际上只是由正负电荷差异引起的祖父电火花。
这些相反的电荷被气流分开，这些气流鞭打着冰雹碎片，这些冰雹被称为冰雹碎片。霰石，导致它们在传递包裹的气象游戏中物理碰撞并磨碎电子。
稳步积累数亿伏可以出现在单独的云内部和之间，或者云和地面之间。 然而，无论闪电在哪里形成，它都有机会跳跃，但前提是条件合适。
我们所看到的之字形螺栓只是我们仍在拼凑的复杂过程的结束。
第一步涉及形成一小部分等离子体——一团由带电粒子组成的加热气体。 这种微小的闪电种子迅速向多个方向分支，一个或多个形成一条长达数公里的通道，就像一根横跨天空的巨大电线。
该通道的两端称为领导者，可以是正的或负的，每个都根据其电荷以独特的方式移动。
消极领导者倾向于以一种称为步进的不连续方式移动，在跳跃时产生高频无线电信号。 积极的领导者不会采取相同的方式，因此在成长过程中不会发出相同的信号。 然而他们的频道仍然以独特的无线电波模式嗡嗡作响。
这些对比信号使研究人员能够深入了解闪电的快速产生，从等离子体通道的增长到最后的高潮灯光秀。
一项奇怪的观察过去一直积极的领导者可以从他们的血浆通道中分离出来。 没有人知道为什么会出现这种分裂，很大程度上是因为迄今为止的大多数研究都缺乏必要的解决方案。
然而，构成 LOFAR 的庞大天线结构为研究人员提供了他们所需的信息，以将分支等离子体通道的细节归零。
“靠近LOFAR核心区域，天线密度最高，空间精度在一米左右”，格罗宁根大学物理学家奥拉夫·肖尔滕说。
有了如此精细的细节，研究人员能够绘制出等离子体通道内发生的动态变化，这使得团队能够做出一个相当奇怪的发现。
当领导者到达电压差异足够大的区域时，电子会涌过等离子体，将空气烘烤至一定温度比太阳表面更热。
事实证明，并非所有电流都流向相同的端点。 一些残余电荷通过主放电通道中的裂口泄漏出来，悬挂在被称为针状的小而薄的结构中。
“这一发现与目前的情况形成鲜明对比，目前的情况是电荷沿着等离子体通道直接从云的一部分流到另一部分，或流到地面，”斯科尔滕说。
“这些针的长度可达 100 米，直径不到 5 米，对于其他闪电探测系统来说太小且寿命太短，”Hare 补充道。
如果电压差在相对较短的时间内在云中再次建立，这些带电的针可以为进一步的闪电提供一张地图，这解释了为什么我们经常会看到模仿的闪电反复击中同一个标记。
下面的剪辑显示了慢动作的撞击形成，每个黄点描绘了一个无线电脉冲，描述了即将放电的路径。 在剪辑的最顶部，您可以看到正引线在遇到前一个螺栓的针时闪烁。
“从这些观察中，我们看到云的一部分重新充电，我们可以理解为什么向地面的闪电放电可能会重复几次，”野兔说。
对于我们永远惊叹不已的这种原始力量，令人惊奇的是我们仍然对闪电的工作原理了解得很多。
这项研究发表于自然。
