超级单体雷暴以其毁灭性的粗糙龙卷风而闻名，但人们对龙卷风的形成方式却知之甚少。一项新的研究表明，科学家可以在宇宙的一点帮助下收集线索。
μ子，亚原子粒子，就像电子的重版本，可以揭示雷暴和由此产生的龙卷风中的大气压力，研究人员在一篇接受的论文中报告说物理评论D。这些粒子是由宇宙射线产生的，宇宙射线是来自太空的各种高能粒子，包括质子。当宇宙射线射入大气层时，它们会产生μ介子，这些介子会像雨点一样落在地球上——包括通过龙卷风。
超级单体雷暴的计算机模拟表明，风暴内的低压区域有助于龙卷风的形成。但科学家们一直在努力在破坏性风暴中进行测量，这是可以理解的。 μ子可以远距离探测压力，从而解决这个问题。
“你实际上可以使用这种技术远程进行压力测量，”俄亥俄州立大学的物理学家 William Luszczak 说。 “因此，您不必在龙卷风内放置压力传感器，而是可以测量五公里外的压力。”
μ介子对其穿过的空气密度很敏感。较低的气压对应于较低的密度，意味着更多的μ子能够一路到达地面。地面上的探测器可以识别过量的μ子。
基于对龙卷风和宇宙射线的计算机模拟，研究人员建议使用一个覆盖 1000 平方米面积的大型探测器。这听起来可能很多，但宇宙射线物理学家习惯于建造巨大的探测器。位于印度乌提的 GRAPES-3 实验在 25,000 平方米的面积上探测到了 μ 介子，此前曾使用这些粒子揭示了
这种大规模的方法意味着等待并希望风暴经过足够近的距离以进行观察。或者，可以将一个约 100 平方米的小型便携式探测器运送到预测的恶劣天气地点。
μ介子以前被用来。但是，东京大学的物理学家 Hiroyuki Tanaka 表示，“超级单体比气旋小得多……因此，我们需要更大的探测区域。”他质疑所需的探测器是否真的可以制成便携式，以及测量在现实环境中是否会成功。
他或许不需要等太久。 Luszczak 和同事计划今年夏天对该概念进行首次测试。
