Vienintelis Griaustinis Nešioja 1 Milijardą Elektros Energijos

{h1}

Tyrėjai naudojo muonus, norėdami susieti energiją griaustinio viduje - ir tai nepaprastai masiškai.

Žaibas virš miesto

Kai Benjaminas Franklinas pririšo raktą prie aitvaro ir paleido jį į žaibišką audrą, jis trumpam tapo prietaisu, prijungtu prie stipriausio žemės generatoriaus.

Franklinas žinojo, kaip dauguma žmonių, kad perkūnija yra nepaprastai galinga. Tyrėjai bandė tiksliai įvertinti kaip galingi daugiau nei šimtmetį, tačiau jų visada pritrūko - net patys moderniausi oro jutikliai nėra tinkami, nes griaustiniai yra tiesiog per dideli ir nenuspėjami išmatuoti.

Dabar kovo 15 d. Žurnale „Physical Review Letters“ paskelbtame dokumente Ooty (Indija) tyrėjai pateikė naują šokiruojantį atsakymą - dėl nedidelės kosminių spindulių pagalbos. [Elektrinė žemė: stulbinantys žaibo vaizdai]

Naudodama daugybę jutiklių, skirtų išmatuoti elektrinius laukus ir monų - sunkiųjų dalelių, kurios nuolatos liejasi iš žemės viršutinės atmosferos - ir mažėja, kai jos praeina pro materiją, intensyvumą, komanda išmatavo didelio griaustinio, kuris aplenkė Ootį 18 minučių, įtampą. 2014 m. gruodžio 1 d. Tyrėjai nustatė, kad vidutiniškai iš debesies buvo įkrauta maždaug 1,3 gigavolto elektros energijos, tai yra 1,3 karto 10 ^ 9 voltų - maždaug 10 milijonų kartų didesnė įtampa nei tiekiama įprastoje elektros tinklo lizdo vietoje. Šiaurės Amerika.

„Tai paaiškina, kodėl griaustiniai yra tokie griaunantys“, - „WordsSideKick.com“ pasakojo tyrimo bendraautorius Sunil Gupta, Indijos Tata Fundamentaliųjų tyrimų instituto kosminių spindulių tyrinėtojas. "Jei jūs išsklaidysite šį didžiulį energijos kiekį per ką nors, tai sukels didelę niokojimą".

Lietus lyja

Gupta ir jo kolegos pirmiausia tiria muonus - į elektronus panašias daleles, kurios susidaro, kai kosminiai spinduliai pasislenka į įvairius Žemės atmosferos atomus. Šios dalelės turi maždaug pusę elektronų sukinio, bet yra 200 kartų didesnės už svorį, jos labai gerai įsiskverbia į materiją. Iš atmosferos kritęs muonas gali vos per sekundės dalį nukeliauti giliai į vandenyną ar myles po žeme, jei tik jam užtenka energijos.

Muonai praranda energiją, kai kažkas kliūva - tarkime, pavyzdžiui, piramidė. 2018 m. Pradžioje mokslininkai atrado dvi anksčiau nežinomas kameras Didžiosios Gizos piramidės viduje, pastatydami muonų detektorius aplink struktūrą ir išmatuodami, kur dalelės prarado (ir neprarado) energijos. Muonai, kertantys piramidės akmens sienas, prarado daugiau energijos nei muonai, kertantys dideles tuščias kameras. Rezultatai leido tyrėjams sukurti naują piramidės interjero žemėlapį, nenustačius kojos.

Gupta ir jo kolegos naudojo panašų metodą energijai Ooti griaustinio viduje pažymėti. Užuot ginčijęsi su akmeniu, per debesį krintantys muonai susidūrė su banguotu elektriniu lauku.

"Perkūnijos viršuje yra teigiamai įkrautas sluoksnis, o apačioje - neigiamai įkrautas sluoksnis", - teigė Gupta. "Jei teigiamai įkrautas muonas atsitrenkia į debesį, kai jis liejasi iš viršutinės atmosferos, jis bus atstumtas ir praras energiją". [Infografika: kaip veikia žaibas]

Naudodamiesi daugybę muonų aptikimo jutiklių ir keturiais elektrinio lauko monitoriais, išsidėsčiusiais per keletą mylių, tyrėjai išmatavo vidutinį energijos kritimą tarp mionų, praėjusių per griaustinį ir pro tuos, kurie nepraėjo pro jį. Iš šio energijos praradimo komanda sugebėjo apskaičiuoti, kiek elektrinio potencialo dalelės praėjo griaustinio debesyje.

Tai buvo didžiulė.

"Mokslininkai apskaičiavo, kad 1920-aisiais griaustiniai galėjo turėti milžinišką potencialą", - teigė Gupta. "Bet tai niekad nebuvo įrodyta - iki šiol".

Žemėlapio perkūnija

Kai tyrėjai žinojo debesies elektrinį potencialą, jie norėjo žengti dar vieną žingsnį toliau ir tiksliai išmatuoti, kiek galios griaustinis nešiojo, kai rėkė virš Ooty.

Naudodama savo plačiai išsklaidytų elektrinio lauko monitorių duomenis, komanda užpildė keletą svarbių duomenų apie debesį - tai buvo, važiuojant maždaug 40 mylių per valandą (60 km / h) 7 mylių (11,4 km) aukštyje virš jūros lygio, buvo apytiksliai apskaičiuotas 146 kvadratinių mylių plotas (380 kvadratinių km, plotas maždaug šešis kartus didesnis nei Manheteno), o maksimalų elektrinį potencialą pasiekė praėjus vos 6 minutėms po pasirodymo.

Apsiginklavę šiomis žiniomis, tyrinėtojai pagaliau sugebėjo apskaičiuoti, kad perkūnija atnešė apie 2 gigavatų galią, todėl šis vienas debesis buvo galingesnis už galingiausias pasaulio atomines elektrines, teigė Gupta.

„Čia sukaupto energijos kiekio pakanka 26 minutėms patenkinti visus tokio miesto kaip Niujorko miesto energijos poreikius“, - teigė Gupta. "Jei galėjai tai panaudoti “.

Esant dabartinėms technologijoms, tai mažai tikėtina perspektyva, pažymėjo Gupta: Tokios audros metu išsklaidytos energijos kiekis yra toks didelis, kad greičiausiai jis ištirpdytų bet kurį laidininką.

Vis dėlto žiauriai galingas perkūnijų potencialas galėtų padėti išspręsti tokią kosminę paslaptį, kurios mokslininkai, pavyzdžiui, Gupta ir jo kolegos, dešimtmečius klausė: Kodėl palydovai kartais aptinka aukštos energijos gama spindulius, sklindančius iš Žemės atmosferos, kai jie turėtų lieti žemyn iš kosmoso ?

Anot Guptos, jei perkūnija iš tiesų gali sukurti didesnį nei vieno gigavoltinio dydžio elektrinį potencialą, jie taip pat galėtų pakankamai greitai įsibėgėti elektronams, kad galėtų atsiskleisti atmosferoje kiti atomai, sukurdami gama spindulių blykstę.

Šis paaiškinimas reikalauja daugiau tyrimų, kad būtų galima patvirtinti jo tikslumą, sakė Gupta. Tuo tarpu būtinai pasinerkite į kitą matytą griaustinį, nes tai yra nepaprastai galinga gamtos jėga - ir, prašau, gerai pagalvokite prieš skraidydami aitvarą.

  • 5 išskirtinės dalelės, kurios gali paslėpti visatoje
  • Raudonasis „Sprite“ žaibas atskleistas stulbinančiose nuotraukose
  • Nuotraukos: galingiausios saulės sistemos audros

Iš pradžių paskelbta Gyvasis mokslas.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Nuostabus Smūgis: „Snowmageddon“ Palyginti Su 2010 M. Kalėdiniu Pūga
Nuostabus Smūgis: „Snowmageddon“ Palyginti Su 2010 M. Kalėdiniu Pūga

Kodėl Senos Poros Atrodo Vienodai?
Kodėl Senos Poros Atrodo Vienodai?

Mokslas Naujienos


Johno Mayerio Neatidėliotina Chirurgija: Kaip Dažnai Pasireiškia Apendicitas?
Johno Mayerio Neatidėliotina Chirurgija: Kaip Dažnai Pasireiškia Apendicitas?

Visos Moterys Rengia Mikrobus, Kad Išvalytų Branduolines Atliekas
Visos Moterys Rengia Mikrobus, Kad Išvalytų Branduolines Atliekas

6 Pilietinio Karo Mitai, Apiplėšti
6 Pilietinio Karo Mitai, Apiplėšti

Vieni Suaugusieji Turi Didesnę Širdies Priepuolio Riziką
Vieni Suaugusieji Turi Didesnę Širdies Priepuolio Riziką

Ar Tai Gali Būti Lietaus Varlės?
Ar Tai Gali Būti Lietaus Varlės?


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com