Paaiškinta Viena Smėlio Audros Paslaptis

{h1}

Kaip smėlio audros sukuria įspūdingus žaibo vaizdus, ​​iki šiol liko paslaptis.

Smėlio audros gali generuoti įspūdingus žaibo ekranus, tačiau kaip tai padaryti, yra paslaptis.

Atraisdami paslaptis, kaip šiose audrose kibirkštys skraido, kaip dabar daro tyrinėtojai, mokslininkai galėtų padėti susidoroti su visokiomis problemomis - nuo įkrautų dalelių debesų, kurie gali sukelti pražūtingus maisto, narkotikų ir anglies pramonės sprogimus, iki įkrautų dulkių, kurios gali užtemdyti gyvybiškai svarbias saulės baterijas vykdant misijas į Mėnulį ar Marsą.

Smėlis yra izoliatorius, todėl pamatyti smėlio audras, sukeliančias žaibą, būtų panašiai, kaip stebėti, kaip audra, pilna guminių rutulių, skleidžia elektrą. Jau daugiau nei 150 metų yra mįslė, kaip smėlio grūdeliai gali perduoti didžiulį elektros krūvį, reikalingą žaibui įvykti.

„Mane tikrai stebina tai, kad nepaisant mūsų iliuzijų, mes iš tikrųjų nesuprantame paprasčiausių efektų, paskatinusių Faraday, Kelviną, Maxwellą ir kitus pirmiausia tyrinėti elektromagnetizmą“, - sakė fizikas Troy Shinbrotas Rutgerso universitete.

Dabar Shinbrotas ir jo kolegos mano, kad paprastas naujas modelis galėtų padėti išspręsti vieną šios paslapties aspektą.

„Mes grįžtame prie fizikos šaknų ir manome, kad jos turtingos neištyrinėtu elgesiu, kuris nyko šimtmečius“, - teigė Shinbrotas.

Kaip tai veikia

Darant prielaidą, kad yra elektrinis laukas, apvalios dalelės izoliatoriaus lauke tampa poliarizuotos, tai yra, elektros krūvis kaupiasi kiekvienoje rutulio pusėje. Kai dvi tokios dalelės atsimuša viena nuo kitos, krūviai kiekvienoje sferoje pertvarkomi taip, kad kiekviena jų būtų dvigubai poliarizuota kaip anksčiau. Kai šios dalelės vėl ir vėl atsikabina viena kitą, didžiulis krūvis gali būti perduotas net neturint jokios laidžios terpės.

Šis modelis prognozuoja, kad ploni dulkių debesys sukaups tik silpnus krūvius, ir tai prasminga, nes ploni debesys turi tik keletą dalelių, kad galėtų susidurti. Keista, tačiau stori debesys su daugybe dalelių taip pat kaupia tik silpnus krūvius dėl reiškinio, kuris vadinamas „granuliuotu žlugimu“.

"Storiame debesyje dalelės susiduria su daugeliu kaimynų, tačiau kadangi kiekvienas susidūrimas kainuoja energiją, dalelės greitai praranda energiją, o atlikus išsamius skaičiavimus paaiškėja, kad kiekvienoje storo debesies dalelėse per dieną susiduria mažiau susidūrimų nei vidutinio storio debesyje". Shinbrotas pasakė. "Šis turtų varžymasis nėra intuityvus, tačiau skaičiavimai, modeliavimas ir eksperimentai, atrodo, patvirtina efektą".

Tačiau tarpiniuose debesyse gali įvykti dramatiškas įkrovimas. Eksperimentai, kuriuos tyrėjai atliko su spalvoto stiklo karoliukais, ir jų lauką palaiko elektriniai laukai.

Pateikimas naudoti

Šie radiniai gali būti naudojami metodams, kaip sugadinti bet kokius nepageidaujamus krūvius - "pavyzdžiui, pramonės įmonėje, kur įkrautos dalelės gali sukelti pavojingas sprogimo sąlygas", - teigė Shinbrotas.

Pirmiausia būtų galima pritaikyti nedidelį elektrinį lauką, kad būtų galima pritraukti įkrautas daleles ant paviršių, kad būtų neutralizuotas jų krūvis. Antra, galbūt pavyks išsiaiškinti, kaip sumažinti įkrovimą dulkių debesyse - pavyzdžiui, galima pasėti debesį su specialiai sukurtomis dalelėmis, kurios gali padėti numalšinti įkrovimą.

Lieka viena paslaptis - kas gamtoje sukuria elektrinį lauką, kuris visų pirma poliarizuoja smėlį?

"Išoriniai laukai, pavyzdžiui, iš netoliese esančių perkūnijų, yra registruojami grūdams įkrauti, tačiau dykumoje tokio išorinio šaltinio paprastai nėra", - teigė Shinbrotas. "Tai neatsakytas klausimas."

Shinbrotas ir jo kolegos išsamiai aprašė savo išvadas internete balandžio 11 d. Žurnale „Nature Physics“.

  • 101 nuostabi žemės faktai
  • Vaizdai: Žaibolaidžiai
  • Keisčiausias pasaulyje oras


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Ar Chemines Medžiagas Galima Atskleisti Baseino Žievėje?
Ar Chemines Medžiagas Galima Atskleisti Baseino Žievėje?

Per Daug Karaoke Siųsdavo Žmogų Į Ligoninę Su Suglebusiu Plaučiu
Per Daug Karaoke Siųsdavo Žmogų Į Ligoninę Su Suglebusiu Plaučiu

Mokslas Naujienos


Kaip Veikia Debesų Kompiuterija (Infografika)
Kaip Veikia Debesų Kompiuterija (Infografika)

Meteorito Kolekcininkų Varžybos Ieškant Fragmentų Rusijoje
Meteorito Kolekcininkų Varžybos Ieškant Fragmentų Rusijoje

Mokslininkai Perspėja, Kad Plastikas Be Bpa Gali Būti Nesaugus
Mokslininkai Perspėja, Kad Plastikas Be Bpa Gali Būti Nesaugus

Tikrai Mikro Mašinos: Molekuliniai Automobiliai, Paruošiami Visų Laikų Lenktynėms
Tikrai Mikro Mašinos: Molekuliniai Automobiliai, Paruošiami Visų Laikų Lenktynėms

Ar Genetiškai Modifikuoti Kviečiai Yra Saugūs?
Ar Genetiškai Modifikuoti Kviečiai Yra Saugūs?


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

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com